Poliuretano con memoria di forma: la lamina diventa schiuma
La schiumatura senza isocianati aumenta la sicurezza sul lavoro
I ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per la ricerca applicata sui polimeri IAP hanno sviluppato una pellicola che si trasforma in schiuma di poliuretano (PU) utilizzando il calore, senza rischi per la salute. La pellicola consente di schiumare senza isocianati, migliorando così la sicurezza sul lavoro. Offre inoltre vantaggi logistici per lo stoccaggio e il trasporto. Il materiale può essere personalizzato per diverse applicazioni, dall'industria automobilistica ed edile all'industria dell'imballaggio.
"Un aspetto spesso discusso nella produzione di schiuma PU è il rischio per la salute sul posto di lavoro derivante dagli isocianati, uno dei principali componenti della reazione chimica per la formazione del poliuretano", spiega il dott. Thorsten Pretsch, responsabile dell'unità di ricerca sulla sintesi e la tecnologia dei polimeri presso il Fraunhofer IAP nel parco scientifico di Potsdam. "Il nostro film permette di schiumare senza isocianati. Riduce al minimo i rischi per la salute sul posto di lavoro e migliora la sicurezza sul lavoro, soprattutto nelle applicazioni in loco, come ad esempio nell'industria edile", sottolinea il dott.
Schiumatura senza isocianato
La manipolazione degli isocianati è soggetta a severe norme e misure di protezione. Sono tossici e hanno un effetto sensibilizzante sulle vie respiratorie e sulla pelle; alcuni isocianati sono sospettati di provocare il cancro. La pellicola di nuova concezione si modella in una schiuma PU semplicemente applicando il calore, senza reagire chimicamente. L'approccio innovativo del team di ricerca si traduce anche in una nuova tecnologia per la produzione della schiuma stessa: la schiumatura termica. Il prodotto si chiama FOIM, una combinazione delle parole inglesi Foil e Foam.
Flessibile: schiuma di poliuretano con memoria di forma
Il materiale innovativo è un polimero a memoria di forma. È in grado di tornare alla sua forma originale dopo essere stato modellato. Uno stimolo esterno, come il calore, innesca l'effetto memoria di forma. Per la pellicola, i ricercatori hanno sintetizzato una schiuma di poliuretano e l'hanno poi compressa. A una temperatura di 60 gradi Celsius, la pellicola si espande da uno spessore di 2,5 millimetri a una schiuma con un'altezza di 40 millimetri - un'espansione di un fattore 16. Il risultato è una schiuma PU morbida ed elastica con una densità di 80 chilogrammi per metro cubo. In conformità alla norma DIN EN ISO 33861, si tratta di una schiuma a bassa densità adatta, tra l'altro, all'uso come materiale da imballaggio.
Risparmio di spazio: semilavorati in schiuma a memoria di forma
La produzione industriale utilizza spesso schiume poliuretaniche come prodotto intermedio standardizzato e prefabbricato, tagliato su misura. Nel processo di produzione, questi cosiddetti semilavorati vengono ulteriormente lavorati o direttamente integrati nei prodotti finali. Consentono una produzione di massa con una qualità costante. Il loro svantaggio: le schiume di poliuretano occupano molto volume. "La nostra pellicola consente di risparmiare spazio durante il trasporto e lo stoccaggio", sottolinea il Dr. Pretsch. La pellicola fa schiuma solo quando viene riscaldata a sessanta gradi Celsius. "Questo va a vantaggio sia dei settori che vogliono ridurre i costi logistici, sia dei settori in cui è auspicabile un basso volume di trasporto, come quello aerospaziale", spiega lo scienziato.
Versatilità: isolamento, riempimento, fissaggio con schiuma di alluminio
Le schiume PU a bassa densità sono adatte a numerosi campi di applicazione e industrie: I produttori di mobili le usano per i rivestimenti, nell'industria dell'imballaggio proteggono le merci fragili durante il trasporto, nell'edilizia le schiume PU riempiono i giunti, negli interni dei veicoli sono utilizzate per l'isolamento o il rivestimento. Le prove di applicazione per il riempimento di strutture a cavità con il nuovo tipo di film hanno avuto successo. Il materiale ha schiumato forme geometriche complesse quasi completamente dopo il riscaldamento. Il film è adatto anche per le tecnologie di giunzione e incollaggio. I ricercatori hanno potuto dimostrare che due oggetti possono essere fissati schiumando una cavità tra di loro. Le proprietà del materiale innovativo sono variabili: gli scienziati possono regolare individualmente la flessibilità o la trasparenza della pellicola prima della schiumatura. Anche la densità, la conducibilità termica, l'elasticità o le proprietà di compressione della schiuma possono essere personalizzate. "Adattiamo le proprietà del film di schiuma ai requisiti tecnici delle diverse applicazioni. Dagli interni delle automobili ai trattamenti medici, fino alla protezione di beni fragili", conclude il Dr. Pretsch.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Altre notizie dal dipartimento scienza
