Metodi produttivi

IL POLISTIRENE ESPANSO IN EDILIZIA
Il primo e più importante uso del polistirene espanso sinterizzato – per brevità EPS – in edilizia è costituito dal suo impiego come isolante termico in edifici sia nuovi che in fase di ristrutturazione. Grazie alla sua efficacia come materiale isolante, l’EPS svolge un ruolo prezioso: contribuisce infatti al risparmio dei combustibili fossili usati per il riscaldamento e riduce le emissioni di anidride carbonica che concorrono alla creazione dell’effetti serra’. L’EPS prodotto in lastre viene impiegato nei seguenti casi:

  • isolamento dei tetti a falde e dei tetti piani
  • isolamento delle pareti verticali dall’esterno (o isolamento a cappotto)
  • isolamento delle pareti verticali in intercapedine e dall’interno
  • isolamento di pavimenti e soffitti

E’ buona norma scegliere lastre di EPS di qualità certificata e garantita, dotate cioè di marchio di qualità e di marcatura CE.
IL POLISTIRENE ESPANSO PER IMBALLAGGIO
L’EPS, essendo costituito per il 98% di aria, è uno dei materiali da imballaggio più leggeri disponibili. Ciò nonostante la sua struttura offre una resistenza straordinaria, ottime proprietà isolanti, resistenza all’umidità, al sale, a diversi tipi di acidi e alla maggior perte degli olii. L’ imballaggio di polistirene espanso è:

  • resistente agli urti, avendo un’ottima capacità di ossorbire energia
  • leggeri, per una facile movimentazione e per l’abbattimento dei costi di trasporto
  • accatastabile, grazie alla sua buona resistenza alla compressione
  • isolante, quindi ideale per proteggere apparecchiature elettroniche e prodotti alimentari
  • igenico, poichè, data la sua conformazione a celle chiuse, i germi non vi trovano nutrimento
  • su misura, con garanzia della massima protezione dei prodotti imballati
  • riciclabile, dopo l’uso

L’intera produzione di imballaggi in polistirene espanso non utilizza più dello 0,1% della produzione mondiale di petrolio. Inoltre in Europa e in molte parti del mondo gli imballaggi usati di EPS vengono raccolti e riciclati per produrre nuovi imballi o materiali di alleggerimento per edilizia o per terreni di coltura. Gli imballaggi di polistirene espanso non sono vietati nè in Germania nè in nessun’altra parte del mondo. La legislazione tedesca prevede semplicemente che per ogni imballaggio, di qualunque tipo, venga pagata un’imposta a sostegno del programma di gestione dei rifiuti tedesco. Ogni informazione sulle aziende italiane che provvedono al recupero e al riciclo di imballi e scarti di EPS pu essere richiesta all’AIPE.

IL PROCESSO DI PRODUZIONE DEL POLISTIRENE ESPANSO SINTERIZZATO

La produzione dei semilavorati e manufatti avviene in tre stadi principali /Fig.2) che si espongono qui nei tratti essenziali per la caratterizzazione merceologica; l’ottenimento di un prodotto di qualità presuppone peraltro un know-how non semplice, ma che non interessa per la documentazione applicativa.

Pre-espansione:

Le perle di PS espandibile vengono pre-espanse, generalmente per mezzo di vapore a temperatura superiore a 90°C, nel cosiddetto pre-espansore. In questo, le perle, a seguito della vaporizzazione dell’agente espandente, si rigonfiano fino a 2050 volte il loro volume iniziale. In questo processo si forma, all’interno delle perle, una struttura a celle chiuse, fondamentale per il successivo impiego come isolamento termico. Il grado di espansione, che dipende essenzialmente dalla durata del trattamento termico nel pre-espansore, determina la massa volumica apparente dei manufatti e quindi tutte le loro caratteristiche fisiche.

Maturazione:

Le perle pre-espanse devono stazionare un certo tempo in sili arieggiati. Con il raffreddamento i residui di espandente e di vapore acqueo condensano nelle singole celle. La depressione che così si forma viene annullata dall’aria che si diffonde all’interno delle celle; in questo modo le perle pre-espanse raggiungono la stabilità necessaria per le fasi successive.

Stampaggio:

Le perle pre-espanse e stabilizzate possono ora essere trasformate in manufatti o semilavorati in vari modi:

1) Stampaggio di blocchi e taglio a lastre:
E’ il sistema più usato. Le blocchiere, costituite da forme parallelepipede provviste di fori di entrata per il vapore su tutti i lati, vengono riempite di perle pre-espanse e sottoposte di nuovo all’azione del vapore saturo; si raggiungono ora temperature di 110-120 °C, le perle si rigonfiano ulteriormente e, diventate appiccicose, si saldano fra di loro (“sinterizzano”) per effetto della loro pressione interna, fino a formare un blocco omogeneo di espanso. Dopo un breve periodo di raffreddamento, i blocchi vengono sformati e messi in deposito per un periodo variabile da alcuni giorni a due mesi, durante il quale raggiungono la stabilità necessaria per le diverse applicazioni. Di qui vengono prelevati per il taglio in lastre, che avviene con seghe a nastro o a filo caldo e per eventuali altre operazioni meccaniche, come sagomature dei bordi, ottenute per fresatura.

2) Stampaggio di lastre e altri manufatti:
Il processo è lo stesso descritto per i blocchi, ma le lastre vengono stampate singolarmente in apposite macchine automatiche. Si ha il vantaggio di ottenere direttamente la forma desiderata, senza ulteriori lavorazioni meccaniche; ciò è particolarmente utile per le forme non piane (p. es. sottotegole, lastre con contorni sagomati, cassonetti, lastre con superficie decorata a rilievo, coppelle).

3) Stampaggio continuo:
In un processo (v. Fig. 2) la sinterizzazione in forma di lastra piana continua viene fatta avvenire fra due nastri mobili di acciaio; all’uscita le lastre vengono rifilate e tagliate alla lunghezza voluta. In altri processi continui le perle pre-espanse vengono fatte avanzare a passi attraverso una forma, mentre avviene la sinterizzazione; si ottengono così profilati vari, p. es. casserature isolanti.

4) Lastre per isolamento acustico:
Per questo impiego i blocchi o le singole lastre vengono compressi fino ad 1/3 dello spessore originario e lasciati espandere di nuovo, ottenendo una caratteristica elastica più favorevole (minore rigidità dinamica) per l’impiego nei solai galleggianti per l’isolamento dai rumori da calpestio.

5) Lastre per drenaggio:
Sono costituite da perle espande del diametro di 7-10 mm, unite fra loro soltanto nei punti di contatto mediante una saldatura di estensione più limitata con speciali collanti; le lastre hanno così una elevata porosità, che permette la permeabilità all’acqua voluta per questa applicazione.