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Essiccamento della plastica con microonde

La qualità dei prodotti plastici dipende in parte dal corretto livello di umidità nel polimero dopo la lavorazione. La ricerca condotta dal progetto europeo Polydry ha fornito un sistema prototipo innovativo basato sulle microonde che si può usare con diverse plastiche.
Essiccamento della plastica con microonde
Essiccando i polimeri si riducono al minimo o si eliminano i problemi causati da troppa o troppo poca umidità in un materiale plastico durante il trattamento. Il livello con cui l'umidità influisce sulla qualità di un prodotto dipende dalla plastica usata e dall'uso previsto del prodotto. Un essiccamento uniforme consente di evitare difetti, quali incrinature per sollecitazioni ambientali, e contribuisce al processo di stampaggio ed estrusione.

Il progetto Polydry, finanziato dall'UE, aveva l'obiettivo di sviluppare un nuovo sistema di essiccamento a basso costo e in tempo reale basato sulle microonde. Oltre agli ovvi vantaggi per la qualità della plastica, il numero di prodotti respinti si ridurrebbe, diminuendo così la quantità di materiale di scarto da granulare. La gestione degli scarti è piena di pericoli per gli operatori, come il contatto con trinciatrici, fuoco ed esplosioni.

Gli scienziati di Polydry hanno studiato le interazioni tra diversi polimeri e l'essiccamento a microonde e hanno confrontato i risultati con l'essiccamento termico convenzionale. L'idoneità alle microonde dei polimeri termoplastici dipende in particolare della costante dielettrica (collegata alle proprietà isolanti). La ricerca si è quindi concentrata sulla struttura chimica dei polimeri in relazione alle caratteristiche dielettriche e alle proprietà di trasporto dell'acqua.

Per misurare il contenuto di umidità il progetto Polydry ha sviluppato nuovi dispositivi di rilevamento. È stato progettato un software adatto per la misurazione dell'umidità e per l'essiccamento in base ad un'analisi dei requisiti e alla progettazione ad alto livello di un modello del ciclo V.

L'equipe Polydry ha condotto prove dettagliate e ha essiccato con successo diverse materie prime in un sistema a microonde di laboratorio. Grazie alle idee di progettazione di un sistema "pilota" di essiccamento a microonde è stato prodotto un modello prototipo 3D che comprende un tamburo interno ed esterno, mentre il software ha determinato il posizionamento critico dei magnetroni.

Un modulo di controllo intelligente consente di ridurre ulteriormente i costi e offre un sistema intelligente. Consentendo un controllo a circuito chiuso del processo di misurazione dell'umidità continua vi è un'integrazione con i processi a valle.

I risultati di questa innovazione sono considerevoli. Non solo il sistema di essiccamento dei polimeri comporta risparmi in termini di tempo di essiccamento e livelli inferiori di prodotti respinti e scarti, ma in generale ci saranno prodotti plastici a prezzi più competitivi nell'UE per competere nel mercato globale.

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