In un progetto di collaborazione tra le società Hans Weber Maschinenfabrik GmbH e PROMIX SOLUTIONS si è determinata la fattibilità e il potenziale di risparmio della produzione di tubi in plastica per la protezione di cavi interrati con schiume termoplastiche. I tubi in plastica per la protezione di cavi interrati sono disponibili in un'ampia varietà di diametri e spessori di parete. Un principio vale in tutti i casi: i cavi all'interno del tubo devono essere protetti dagli agenti esterni e dai danni accidentali. Per garantire ciò, devono essere soddisfatti standard appropriati che identifichino chiaramente le proprietà del condotto. Tra le altre cose, questi standard specificano il rapporto diametro/spessore della parete, che fissa la quantità di materiale per metro lineare di tubo. Per risparmiare sui costi, vengono spesso utilizzati materiali riciclati o di seconda scelta, le cui proprietà tecniche e caratteristiche di trasformazione dipendono fortemente dal lotto di produzione.
Risparmiare sui costi utilizzando gas rispettosi dell'ambiente
Un altro approccio, per ridurre i costi e anche il consumo di materia prima, è di produrre tubi con schiume termoplastiche. In tal caso, gas ecocompatibili come l’anidride carbonica o l’azoto vengono iniettati nel polimero fuso e miscelati con esso nell'estrusore. Nella fase successiva di estrusione, questi gas formano nello strato interno della parete del tubo una schiuma microcellulare che porta ad una riduzione del peso e quindi al risparmio del quantitativo di plastica impiegata.
Joint venture: lavorare insieme per il miglior risultato
In un progetto congiunto delle società Hans Weber Maschinenfabrik e Promix Solutions AG, sono ora stati determinati la fattibilità, la praticità e il potenziale di risparmio. A tale scopo, Weber ha fornito un estrusore con cilindro rigato tipo NE7.40 per lo strato intermedio schiumato (foam) e un estrusore con cilindro rigato tipo NE5.40 per gli strati interno ed esterno. Come filiera è stata utilizzata una testa a 3 strati WEBER PKM250. Inoltre, sono state utilizzate delle apparecchiature a valle disponibili nel centro tecnico di Hans Weber GmbH: sezioni di raffreddamento, traino e taglio. Promix Solutions ha fornito una centralina di dosaggio gas N400 con un iniettore specifico per il dosaggio preciso dell'azoto e un melt cooler P1 180 (scambiatore di calore miscelante) per l'omogeneizzazione e la riduzione della temperatura del fuso. Durante le prove iniziali è stato impiegato e schiumato con azoto un HDPE HE3490 LS di Borealis per la produzione di un tubo portacavi DN110 x 6,3.
Dopo la produzione di un campione di riferimento non schiumato, la quantità di gas dosato è stata gradualmente aumentata, determinando una riduzione del peso fino al 26 % con materiale vergine e fino al 15 % circa con materiale riciclato - calcolata sul tubo intero. Il tubo così prodotto è stato successivamente testato secondo le norme DIN 16876 e GA KSR 2010 (Svizzera) ed è stato in grado di soddisfare tutti i requisiti. Particolare attenzione è stata riservata alla rigidità anulare e al test di caduta secondo DIN EN 744. Sulla base di questi risultati positivi, il test è stato ripetuto con uno strato interno schiumato in HDPE riciclato. Anche questo ha dimostrato una buona lavorabilità e un processo stabile.
Più sostenibilità grazie ai tubi portacavi schiumati fisicamente
In considerazione dell'attuale frangente di difficoltà per la reperibilità dei polimeri e per i prezzi delle materie prime in costante aumento, la schiumatura microcellulare dei tubi in plastica è il modo perfetto per risparmiare materiale e ridurre l'impatto della CO2 nella produzione di tubi. Contrariamente alla produzione di schiume termoplastiche con agenti espandenti chimici esotermici, non vengono utilizzati additivi elencati SVHC (sostanze estremamente problematiche) e si evita così anche l’accumulo di additivi tramite l’impiego di rimacinati. Naturalmente, questa tecnologia può essere utilizzata anche per altre tipologie di tubazioni. Gli esperti di Hans Weber Maschinenfabrik GmbH e Promix Solutions AG saranno lieti di fornire ulteriori informazioni su questo argomento.
Nei prossimi mesi i test congiunti di WEBER e Promix continueranno con l’impiego di questa tecnologia per la schiumatura di ulteriori categorie di tubi, con altre portate e anche altri polimeri. Inoltre, le due aziende stanno lavorando insieme su una soluzione per l’estrusione di PVC espanso fisicamente.
