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Introduzione

La deumidificazione è un processo indispensabile per preparare un polimero igroscopico alla trasformazione in una pressa, un estrusore o una soffiatrice: senza deumidificazione, infatti, il prodotto finito presenterà sicuramente difetti estetici e/o meccanici.

Per la maggior parte delle applicazioni, i tradizionali deumidificatori ad aria secca (cosiddetti “desiccant dryers”) sono sufficienti, ma ci sono alcune applicazioni in cui risultano poco idonei o non adeguati.

 

I test per campionature e le esigenze produttive

Ipotizziamo il caso molto comune di un’azenda attiva nello stampaggio per conto terzi. Con cadenza regolare, vengono eseguiti dei test per validare gli stampi e la qualità dei pezzi finiti.

I polimeri da provare hanno tempi di deumidificazione che variano tra le 2 e le 6 ore e, affinché il test sia efficace, è importante fare in modo che i tempi di deumidificazione siano perfettamente coordinati con la disponibilità della pressa.

Bisogna evitare di stampare avendo deumidificato troppo poco oppure con materiale che è stato eccessivamente trattato e quindi ossidato (cosiddetto “over-drying).

Generalmente, le campionature rientrano in un percorso di acquisizione del Cliente e, se non in casi eccezionali, è molto difficile ottenere un riconoscimento pieno dei costi sostenuti in questa fase preliminare. Quanto alle attrezzature, di solito la pressa “per le prove” è anche (e soprattutto) una pressa “di produzione”, che temporaneamente viene dedicata alle campionature, e spesso anche il deumidificatore è una macchina da “sottrarre” alla produzione.

È estremamente raro, se non impossibile, che un’azienda di stampaggio abbia a disposizione un laboratorio in grado di coprire autonomamente tutte le esigenze.

Pertanto, per eseguire i vari test in modo efficiente, è obbligatoria una precisa programmazione delle attività in funzione della produzione, al netto degli imprevisti che possono accadere.

Viceversa, il rischio è quello di stampare un materiale in “over-drying” oppure di allungare eccessivamente il fermo produzione.

Il problema, quindi, è quello di fare in modo che i tempi di preparazione del materiale (variabili) e i tempi della produzione (variabili) siano allineati, ma questo non è semplice e, talvolta, non è possibile.

Tipicamente, per eseguire il test a regola d’arte, la pressa viene fermata con un più largo anticipo, allungando così il fermo produzione (=costi inutili).

 

Soluzione

I super-deumidificatori della serie VHELIOS rispondono al bisogno di rendere la deumidificazione (e i suoi tempi) totalmente indipendente dalla programmazione della produzione.

Vediamo come.

Innanzitutto, il VHELIOS lavora a batch: solo una determinata quantità di polimero viene processata e, al termine del trattamento, tutta la massa si trova nelle stesse condizioni di umidità residua (deumidificazione) e temperatura.

In secondo luogo, il trattamento del polimero avviene attraverso un’azione combinata (1) di riscaldamento per radiazione, (2) mescolazione e (3) vuoto: una volta che la temperatura del polimero è raggiunta, questo resta semplicemente sotto vuoto fino alla sua completa deumidificazione.

A questo punto, il materiale può essere immediatamente stampato oppure mantenuto nella condizione di deumidificazione raggiunta.

Il vuoto, oltre ad essere il mezzo migliore per l’estrazione dell’umidità (cosiddetto “stripping”), può essere sfruttato anche come mezzo di stoccaggio, dal momento che isola il materiale dall’ambiente esterno.

L’ultilizzo del polimero nella pressa, quindi, può essere ritardato indefinitamente in quanto, in un ambiente sotto vuoto, il materiale non riassorbe l’umidità e, nel contempo, resta protetto dall’ossigeno.

Detto altrimenti, al termine del trattamento, il polimero può essere preservato nella condizione ottimale per un tempo indefinito.

 

 

Esempio di problema

Facciamo un esempio. Supponiamo di dover deumidificare un polimero che, con un deumidificatore ad aria, richiede 4-5 ore di preparazione e tralasciamo, per il momento, il fatto che la tempistica, nel VHELIOS, sarebbe ridotta di almeno il 50% per fare la stessa cosa.

Se la deumidificazione inizia alle 8 del mattino, il materiale dovrebbe essere stampato intorno alle 13:00.

La pressa dovrà pertanto essere allestita per quel momento (cambio stampo, pulizia, parametrizzazioni) e quindi la programmazione della produzione dovrà adattarsi a questa tempistica.

Stampare prima significa materiale non deumidificato.

Stampare dopo espone al rischio di “over-drying”, soprattutto quando sono in gioco materiali particolarmente tecnici o, per esempio, biopolimeri.

In entrambi i casi, le condizioni non ottimali possono compromettere il risultato, con conseguenti sprechi di tempo e, soprattutto, di denaro. 

 

Soluzione

Il VHELIOS consente di ovviare a queste problematiche organizzative, rendendo indipendente la preparazione del polimero dalla disponibilità della pressa.

Con il VHELIOS, infatti, il polimero può essere deumidificato in qualunque momento – anche durante la notte.

Il ciclo di lavoro, una volta avviato, viene eseguito automaticamente e può essere impostato in modo tale che, al termine del trattamento, il materiale venga mantenuto in ambiente di vuoto per un tempo indefinito.

Tornando all’esempio, il VHELIOS può essere acceso alla sera e il materiale stampato in qualunque momento del giorno successivo o, addirittura, dei giorni successivi.

Il test di stampaggio può così essere eseguito in funzione della programmazione della produzione e al netto di eventuali imprevisti, riducendo al minimo i fermi ed eliminando qualunque obbligo organizzativo.

Mantenere il materiale in un ambiente sotto vuoto significa mantenerlo protetto da umidità e protetto da ossidazione, ovvero in una condizione ottimale per tutto il tempo necessario. 

 

Ma è possibile fare di più.

Il VHELIOS può essere equipaggiato con la cosiddetta “docking station”, ovvero un’unità di stoccaggio aggiuntiva dove molteplici materiali possono essere mantenuti sotto vuoto contemporaneamente.

 

 

Al termine del trattamento nel VHELIOS, quindi, ci sono 3 possibilità:

  1. Scaricare immediatamente il materiale e utilizzarlo.
  2. Mantenere il materiale sotto vuoto nel reattore fino al momento dell’utilizzo.
  3. Scaricare il materiale in una apposita tramoggia e stoccarlo nella “docking station”. Tutte le operazioni di scarico del materiale nella tramoggia e di alloggiamento nella “docking station”, si svolgono preservando l’ambiente di vuoto, per cui anche in questo caso il materiale resta sempre protetto da interferenze ambientali quali umidità e ossigeno.

 

I super-deumidificatori della serie VHELIOS sono l’unico sistema attualmente presente sul mercato per preparare la materia prima in modo totalmente indipendente dalle tempistiche di produzione, consentendo così di adattare la fase di test alle esigenze economiche dell’azienda.