articoli | FONTE: Rivista Plastix - giugno 2010

Dopo dieci anni di studio e tre di test sul campo, Plaxtech ha presentato la nuova tecnologia Roteax per lo stampaggio in bassa pressione di poliolefine eterogenee anche provenienti da raccolta differenziata

Riciclo
Nuova vita alle plastiche miste

di Carlo Latorre

La linea Roteax per lo stampaggio di articoli in plastiche eterogenee: la struttura posta alla sommità della macchina è una gru per il cambio veloce degli stampi

Tolte le bottiglie in PET e i contenitori rigidi monomateriale, buona parte della plastica ottenuta dalla raccolta differenziata è costituita da un mix eterogeneo, spesso “sporco” e di scarsa purezza, e per questa ragione poco adatto al riciclo meccanico.
Il plasmix, come spesso viene definito, è destinato a incenerimento, discarica o, in qualche raro caso, a un riutilizzo povero in miscele di malte cementizie e calcestruzzi. Valore che spesso non premia nemmeno il mero contenuto energetico del materiale. Il problema di riutilizzare queste miscele – composte non solo da diverse plastiche, ma anche da additivi, cariche, pigmenti e impurità – sta nella difficoltà di rigenerarle e trasformarle in nuovi manufatti senza arrivare una degradazione tale da rendere questi ultimi praticamente inutilizzabili. Un problema che pare risolto da un’azienda friulana, Plaxtech di Udine, costituita allo scopo di costruire e commercializzare una nuova tipologia di impianti sviluppati proprio per lo stampaggio a bassa pressione di grandi manufatti partendo da miscele eterogenee di poliolefine provenienti da raccolta differenziata o sfridi industriali, con un tenore di residui e cariche che può arrivare fino al 15%.

Bassa pressione e multi-iniezione

Battezzato Roteax, l’impianto è stato presentato a Udine l’8 aprile scorso dopo di dieci anni di ricerche, di cui tre per la sola sperimentazione industriale su un prototipo messo a punto per testare e affinare il processo. Lunga 16 metri e alta fino a 7 metri, con un ingombro laterale di 6 metri, la linea può produrre fino a quattro diversi articoli stampati a bassa pressione, utilizzando a questo scopo una tavola rotante a quattro posizioni.
Dal punto di vista funzionale, la linea si articola su quattro sotto gruppi:

  • basamento con centraline oleodinamiche, motori, riduttori e sistema di refrigerazione;
  • gruppo di alimentazione, miscelazione e plastificazione, con estrusore, ventilatori, collettore e testa di accumulo;
  • gruppo di chiusura, con forza di 900 tonnellate (prototipo) con stampi in alluminio, sistema di iniezione e di estrazione;
  • gruppo elettrico/elettronico con quadro generale.

Alimentazione dosaggio

La resina plastica è dosata in continuo all’estrusore con un sistema gravimetrico. La materia prima, come abbiamo detto, è un compound speciale costituito da plasmix poliolefinico, cariche e additivi. L’estrusore monovite provvede a miscelare e plastificare il compound, con opportuno degasaggio (particolarmente critico considerando il materiale di partenza), per poi trasferirlo alla testa di accumulo.

Testa di accumulo

La testa di accumulo funge da serbatoio del fuso prima della fase di iniezione.
L’azione premente è data da un pistone, comandato elettricamente o con sistema oleodinamico, regolato durante la fase di carico da una pressione residua per ridurre l’eventuale presenza di gas nella massa.
L’accumulo è collegato, attraverso uno speciale giunto di dilatazione, al gruppo di iniezione comandato da una speciale valvola elettronica di controllo che permette di sequenziare la fase di iniezione in funzione del tipo di manufatto da stampare. Dalla testa il materiale raggiunge gli ugelli attraverso un collettore che alimenta in modo equilibrato una camera calda attraverso una valvola otturatrice, in modo tale da mantenere costante la pressione all’interno.

Iniezione

Il gruppo di iniezione è di tipo sequenziale, con azionamento oleodinamico: attraverso speciali ugelli smaterozzatori lo stampo viene riempito a bassa pressione di iniezione (200 bar), da più punti per garantire una distribuzione omogenea del materiale nella cavità. Il processo è controllato elettronicamente in ogni sua fase: riempimento, temperature e pressioni, sequenza di pertura degli otturatori degli iniettori.

Chiusura e stampi

Il gruppo di chiusura verticale fornisce la pressione necessaria a mantenere serrato lo stampo nella fase di iniezione, antenimento e raffreddamento. I due semipiani fisso e mobile sono guidati da tre colonne. La spinta verticale è assicurata da due a sei cilindri oleodinamici inferiori, mentre la terza colonna (centrale) costituisce anche l’asse di rotazione della struttura porta stampi. Gli stampi, in alluminio con inserti in acciaio (quindi meno costosi di quelli convenzionali), sono posti su una avola rotante a quattro postazioni (sfalsate di 90°), azionata da motori brushless e riduttori epicicloidali. In posizione “1” lo stampo è in fase di iniezione, “2” e “3” sono stazioni di raffreddamento a stampo chiuso, mentre la “4” corrisponde alla osizione di apertura stampo ed estrazione del manufatto. I porta stampi possono avere dimensioni fino a 2.000 × 2.000 millimetri e sono progettati per sostenere un peso di 80 tonnellate.
Al termine del ciclo, i pezzi vengono prelevati da un robot antropomorfo e deposti a bordo linea.

Azionamento e controllo

La linea è azionata da un motore principale, dotato di encoder e tecnologia a inverter per ottimizzare i consumi energetici e garantire al gruppo di plastificazione una coppia adeguata alle esigenze di processo; in alternativa, è possibile installare motori torque ad alta efficienza energetica. Il controllo dell’impianto è gestito da un’unità in grado di seguire tutte le fasi operative del processo: stampaggio, pressioni, temperature e sicurezze.
Il software di gestione, messo a punto dalla società specificatamente per questo tipo di processo, verifica in automatico i parametri di lavoro evidenziando eventuali anomalie provocate dalla variabilità della materia prima utilizzata.
Il pannello di controllo con monitor LCD touch screen a 19” pollici, offre una rappresentazione grafica dell’impianto, con diagnostica, allarmi e sicurezze, comprese le protezioni previste antinfortunistiche; non mancano, infine, funzioni per la manutenzione preventiva ordinaria e la lubrificazione.

Tre diverse taglie

Plaxtech propone gli impianti in tre diverse serie (small, medium e large), con due diverse altezze per un totale di sei formati stampi:

  • Serie Small 1000: dimensione dello stampo rispettivamente di 1.000 x 1.000 × 1.200/700 (versione alta) e 1.000 × 1.000 × 700/200 (bassa), con peso di 5 tonnellate, per manufatti di dimensione massima pari a 700 × 700 × 700/200 mm.
  • Serie Medium 1500: stampo rispettivamente di 1.500 × 1.500 × 1.200/700 (alta) e 1.500 × 1.500 × 700/200 (bassa), con peso fino a 10 tonnellate, per manufatti di dimensione massima pari a 1.200x1.200x700/200 mm.
  • Serie Large 2000: stampo rispettivamente di 2.000 × 2.000 × 1.200/700 (alta) e 2.000 × 2.000 × 700/200 (bassa), con peso fino a 20 tonnellate, per manufatti di dimensione massima pari a 1.700 × 1.700 × 700/200 mm.

Non solo hardware

L’hardware è solo una parte del know-how messo a disposizione dall’azienda friulana. Ai trasformatori vengono infatti forniti anche servizi avanzati, che spaziano dall’analisi e fornitura delle materie prime seconde da stampare all’ingegnerizzazione di nuovi prodotti con simulazione 3D all’analisi di flusso e FEM, dalla progettazione e realizzazione di camere calde e stampi, fino alla completa assistenza tecnica in tutto il processo di produzione.
La società è anche in grado di fornire assistenza alla certificazione di conformità “prodotti verdi”.
Le applicazioni sono molteplici, in pratica qualsiasi manufatto di media e grande dimensione che non richieda particolari requisiti tecnici, ma che possa trarre vantaggio da bassi costi e da un appeal “green”; senza contare la domanda che – si spera – possa arrivare dalla normativa sugli acquisiti verdi della Pubblica Amministrazione.
Si va dagli arredi urbani agli articoli per la viabilità e il giardinaggio, dalle barriere fonoassorbenti stradali e ferroviarie alle installazioni per parchi gioco e strutture ludiche, fino alle pavimentazioni per esterni. Senza dimenticare contenitori per rifiuti, pallet e imballaggi industriali per la movimentazione e il trasporto, prodotti per florovivaistica, componenti per l’edilizia.

 

“La convenienza è assicurata”

Per avere qualche dettaglio in più sulla nuova tecnologia abbiamo sentito l’amministratore delegato di Plaxtech, Matteo Strizzolo.

Quali sono gli aspetti più interessanti della tecnologia Roteax?

Il primo aspetto è senz’altro il contenuto innovativo del processo: Roteax è il primo e unico impianto che consente di trasformare plastiche eterogenee a base poliolefinica da riciclo, ossia l’80% dei rifiuti plastici e degli sfridi. Ed è possibile riciclare prodotto già riciclato e generare, in questo modo, un processo in closed loop, con evidenti benefici in termini ambientali.

E sul fronte dei costi?

Da un punto di vista economico, il basso costo della materia prima, l’alta produttività e la possibilità di stampare con basse pressioni di iniezione rende questa tecnologia particolarmente conveniente per la produzione di grandi componenti in plastica riciclata. Nel corso della sperimentazione sul campo, durata tre anni, abbiamo rilevato costi di produzione nell’ordine di 60-70 centesimi di euro per chilogrammo stampato.

Su quali articoli avete eseguito i test?

I primi articoli prodotti con la tecnologia Roteax sono stati pallet in poliolefine miste con un peso compreso tra 10 e 15 kg, stampati con un tempo di ciclo intorno ai 60 secondi, ben inferiore a quello raggiungibile con le normali presse a iniezione. E se valutiamo l’incidenza per unità di prodotto dei costi energetici, del lavoro e degli ammortamenti, il risparmio rispetto alle attuali tecnologie di trasformazione arriva al 50%.

Avete qualche dato sulla produttività della linea?

La produzione può raggiungere, indicativamente, 3.000 kg ora in plastificazione. Considerando una cadenza oraria tra le 60 e le 90 stampate, su tre turni di lavoro, 300 giorni l’anno, arriviamo a un volume produttivo compreso tra 430.000 e 650.000 unità per anno. La conduzione dell’impianto richiede due addetti per turno.

Resta il problema dell’approvvigionamento delle materie prime...

Insieme con l’impianto offriremo ai trasformatori anche un completo pacchetto di servizi che comprende, oltre all’assistenza pre e post-vendita, anche la fornitura delle materie prime a prezzo concordato, poiché possiamo sfruttare partnership a monte con la filiera del riciclaggio.
I nostri clienti potranno anche testare la qualità del prodotto o avviare produzioni con bassi volumi iniziali grazie al sistema della social economy, sfruttando cioè la sinergia con più aziende per acquistare uno share di battute-stampa della quota annuale di produzione programmata per l’impianto.

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