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CAPITOLO 1
EVOLUZIONE DEL MATERIALE PLASTICO
Il laminato e la naturalizzazione del sintetico
1.1. Introduzione: L’invenzione e l’evoluzione delle materie plastiche
Trovo doveroso iniziare il mio elaborato facendo un piccolo excursus
riguardante l’invenzione e lo sviluppo delle materie plastiche, essendo
quest’ultime elemento “vitale” per Abet Laminati.
Parlando di materie plastiche, ci si riferisce oggi a quei materiali sintetici,
detti “polimerici”, prodotti a partire principalmente dal petrolio che
associano prestazioni innovative ad un’immagine decisamente moderna.
Le sostanze “plastiche” sono in realtà materiali antichi, è difficile dare
un’esatta collocazione cronologica alla scoperta delle materie plastiche;
esse percorrono con continuità la storia che và dalla lavorazione
dell’argilla, alla rivoluzione neolitica, alla cera dell’epoca romana e la
lacca cinese (XI sec.), fino ai giorni nostri.
Molti materiali plastici furono inventati con l’avvento industriale,
caratterizzando lo scenario materico dal dopoguerra in poi.
La storia moderna dei materiali polimerici, iniziò ad evolversi sul finire
del XVIII secolo quando, per impulso della Rivoluzione Industriale, si
iniziarono a impiegare sistematicamente sostanze plastiche per produrre
manufatti o parti di essi come manopole, scocche e giunture.
Nel secolo scorso, molte furono le sostanze plastiche che vennero
impiegate sia artigianalmente, sia industrialmente nella produzione di
diversi oggetti, ad esempio: vasellame, componenti per apparecchi di
radiotrasmissione e suppellettili.
L’industrializzazione portò ad intensificare il prelievo dall’ambiente di
sostanze polimeriche naturali che, inizialmente impiegate tal quali previe
lavorazioni di “formatura”, furono poi modificate sia in modo fisico, sia
con l’ausilio di sostanze chimiche aprendo la strada alla ricerca sui
materiali sintetici.
Lo sviluppo delle materie plastiche ebbe una vera e propria impennata in
seguito ai progressi della chimica nella prima metà del XX secolo.
Attraverso articolati processi chimici, si avviò la produzione dei polimeri
sintetici che rappresentano, allo stato naturale, la quasi totalità della
produzione di materie plastiche.
Le vere e proprie materie plastiche, hanno un evoluzione più recente: nel
1909, il chimico belga Leo Baekeland inventò e brevettò la
bakelite
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(resina fenolica), prima resina totalmente sintetica.
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La bakelite è il prodotto della reazione tra il fenolo e la formaldeide
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Nel 1910, fu costituita negli Stati Uniti la General Bakelite Company per
iniziare lo sfruttamento di questo brevetto.
Il termine bakelite è stato per molto tempo sinonimo di “plastica”, nel
periodo compreso fra i due conflitti mondiali con la bakelite si produceva
di tutto: telefoni, radio, parti tecniche di macchinari, stoviglie, componenti
di aeromobili, imbarcazioni e molto altro; tutto ciò contribuì al “tramonto”
di alcuni materiali tradizionali come la porcellana, il corallo, l’avorio e
alcuni metalli.
Per molti versi, dunque, la bakelite arrivò storicamente al momento
giusto: il suo avvento coincise con la tendenza nella società alla riduzione
della manodopera e al passaggio ad una produzione in serie che
richiedesse meno lavoro, Inoltre cresceva la domanda di una serie di
prodotti, mentre si andavano gradualmente esaurendo le materie prime
naturali impiegate nella loro fabbricazione.
La bakelite diede l’opportunità di far crescere la richiesta di beni
“durevoli” come automobili e apparecchi radiofonici; fino a quel
momento, i clienti avevano acquistato oggetti destinati a durare tutta una
vita mentre il nuovo materiale, meno costoso, consentiva loro di sostituirli
con una certa frequenza.
Foto n. 1 Telefono in bakelite, U.S.A. 1925
Un altro materiale che ha fatto epoca è la resina urea-tiourea-
formaldeide: nata nel 1924, fu importante per produzione di casalinghi
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negli anni Venti e Trenta; con questo materiale, trasparente e incolore, si
realizzavano numerosi oggetti variopinti, spesso con venature a imitazione
del marmo come: piccole sculture, vasi, stoviglie, lampade da tavolo e
giocattoli.
Nel 1934 vengono scoperte le resine melaminiche (termoindurenti) che,
inizialmente impiegate per produrre stoviglie, erano destinate ad invadere
le superfici del mondo con l’introduzione dei laminati.
Le prime produzioni in PVC e polietilene risalgono soltanto alla seconda
metà degli anni Trenta; anche la comparsa del Nylon risale a quegli anni,
essendo stato inventato da N. W. Carothers nel 1935 e prodotto
industrialmente nel 1939, alla vigilia del secondo conflitto mondiale.
Le operazioni belliche, se da un lato rallentarono la produzione
commerciale di alcune resine, dall’altro promossero lo sviluppo delle
ricerche sotto lo stimolo dell’economia di guerra.
Con la fine del conflitto, i risultati di molte ricerche intraprese per uso
bellico, furono resi disponibili per scopi “civili” .
Si assistette così ad una pioggia di nuovi materiali e nuove scoperte sui
processi di polimerizzazione, che consentirono di ottenere le
macromolecole base tutt’oggi impiegate nella produzione di materiali
sintetici, oltre alla messa a punto di nuove tecnologie di lavorazione e
nuovi settori di applicazione.
Queste scoperte portarono alla formulazione di molti polimeri, tra i quali:
l’acetato di cellulosa (dal 1927 al 1929), il polietilene (1935), i
poliuretani espansi rigidi (1937) e le resine epossidiche (1939); nel 1958,
quasi contemporaneamente in Germania e negli U.S.A., nacquero i
policarbonati, mentre in Italia la Montecatini iniziò la produzione di
polipropilene.
In poco più di cent’anni, la produzione di materie plastiche nel mondo
passa da pochi chilogrammi a oltre sessanta milioni di tonnellate l’anno.
Il grande contributo dell’Italia allo sviluppo delle materie plastiche
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si
presenta nel secondo dopoguerra con l’invenzione del sopra citato
polipropilene isostattico, ad opera del professor Giulio Natta e dei suoi
ricercatori della Montecatini.
Con la produzione di nuove macchine, l’industria di trasformazione delle
materie plastiche, potè fare un salto di qualità decisivo e passare ad una
attività veramente industriale.
Se lo sviluppo tecnologico è stato così rapido, non altrettanto si può dire
dell’assimilazione culturale delle materie plastiche da parte dei produttori,
dei progettisti e degli utilizzatori, che ha richiesto un lento processo di
assimilazione culturale e di accettazione psicologica prima di poter
giungere ad un uso autentico e proprio.
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In Italia, la produzione di materie plastiche inizia nel 1924 con la fondazione della Società Italiana
della Celluloide
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“Oggi finalmente, possiamo tranquillamente affermare che le materie
plastiche vengono apprezzate ed utilizzate per quello che sono, che
rendono la vita moderna più ricca, più comoda, più conveniente ed anche
più divertente.
Le materie plastiche sono calde, confortevoli al tatto e la loro
trasformazione in oggetti destinati a venire in contatto con gli esseri
umani è assolutamente
appropriata”.
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Foto n. 2 Macchina da scrivere "Praxis 48",
la prima Olivetti realizzata con scocca in materiale polimerico, Italia 1964
Foto n. 3 Seggioline in polietilene stampato a iniezione Kartell "Mod. 4999", U.K. 1964
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S. Kats, La plastica, Rizzoli, 1984
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Foto n. 4 Poltrona pneumatica in PVC "Blow" di Zanotta, Italia 1967
1.2. Il laminato plastico
E’ stata fatta una breve panoramica sulla storia e sullo sviluppo delle
materie plastiche per cercare di capire cosa hanno rappresentato per
l’industria queste nuove tecnologie, percorso obbligato per riuscire ad
individuare il periodo storico di quest’ultime e per capire al meglio la
natura delle materie in questione.
La nascita del laminato plastico vero e proprio è collocabile tra il 1910 ed
il 1912, quando Baekeland, già inventore della bakelite, brevettò l’uso
delle resine fenolo-formaldeide per l’impregnazione di fogli fibrosi.
Baekeland fu così considerato il padre dei laminati plastici
termoindurenti.
Lo sviluppo di questa industria fu rapido, soprattutto negli U.S.A., ove
molte furono le società che si costituirono per produrre laminati plastici
fenolici, tra queste anche una nuova divisione della American Cynamid, la
Formica Corporation, nel 1913.
Si comprese da subito che i laminati plastici, se decorati, avrebbero potuto
trovare un ampio spettro di applicazioni nel settore del mobile che proprio
in quegli anni si trasformava da artigianale ad industriale e che stava
sperimentando l’uso del compensato
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, il quale non presentava una
superficie finita, ma richiedeva ulteriori lavori di finitura; a questo scopo
il materiale plastico risultava perfetto.
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Semilavorato a strati di legno sfogliato dal tronco dell’albero
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In Italia, il primo tentativo di applicazione del laminato plastico
decorativo fu effettuato dalla Martini e Monti di Milano, produttrice di
laminato per uso dielettrico del tipo brevettato Baekeland.
Abbiamo visto che la paternità dei laminati plastici è da attribuire a
Baekeland, in quanto fu lui lo scopritore delle resine fenolo-formaldeide
per l’impregnazione di fogli fibrosi che sono alla base della loro
fabbricazione.
Con il termine laminati plastici si comprende una grande famiglia di
prodotti con proprietà e caratteristiche diversissime: vi sono laminati che
interessano il campo della decorazione impiegati nel settore dell’industria
del mobile, dell’edilizia, dei mezzi di trasporto e della cantieristica
navale, altri, a struttura rinforzata per applicazioni particolari, soprattutto
nell’edilizia, ed infine altri a strutture continue per applicazioni di minori
esigenze.
I laminati per la decorazione, definiti come laminati decorativi ad alta
pressione, sono costituiti da un insieme di fogli di carta, legati tra loro da
resine termoindurenti.
Carta e resina sono di due tipi: la carta Kraft, che costituisce la struttura
del laminato e conferisce al prodotto le proprietà meccaniche, viene
impregnata con resina fenolica, mentre la carta decorativa ottenuta dalla
cellulosa può essere ulteriormente stampata con il processo a rotocalco,
oppure serigrafato, allargando così la possibilità della decorazione.
Sui decorativi stampati viene posto a protezione del disegno un foglio di
carta sottilissimo chiamato overlay che, caricato con un’alta percentuale
di resina melaminica, nella fase di pressatura si trasparentizza, lasciando
intatte le proprietà produttive delle sue fibre e ottenendo, così, una
barriera all’usura del tempo e dell’impiego.
“Il ciclo produttivo inizia con la fase di impregnazione in cui avviene
l’accoppiamento carta-resina, poi il “pacco” costituito da fogli di carta
kraft, dal foglio di carta decorativa e dal foglio di overlay viene inviato in
una pressa multi vano e sottoposta ad una pressione di 9 Mpa, ad una
temperatura di 130-160°C per circa 90 minuti.
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In tali condizioni, le resine fenoliche e melaminiche reagiscono
indurendosi, formando così un reticolo molecolare tridimensionale che
conferisce al laminato le caratteristiche di rigidità, compattezza e
resistenza superficiale.
Procedure diverse vengono impiegate per la produzione dei laminati
plastici rinforzati, si impiegano principalmente resine termoindurenti del
tipo epossidico o poliestere nelle quali vengono incorporate, prima dello
stampaggio, fibre di vetro o tessuti speciali che danno al prodotto le
caratteristiche di rigidità, consistenza, leggerezza, stabilità dimensionale,
resistenza agli agenti chimici e facile lavorabilità.
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Nel caso di decorativo stampato
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Questi prodotti trovano largo impiego nell’edilizia, per le caratteristiche
di leggerezza e di buona resistenza alle intemperie.
Oltre che in lastre piane, possono essere sagomati o prodotti in tubi per il
trasporto di liquidi, anche corrosivi.”
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IL PRODOTTO: CICLO PRODUTTIVO
Figura 1 - Ciclo produttivo HPL
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A. S. Salvi, Plastica, Teconologia e Design, Hoepli, 1997
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IL PRODOTTO: COMPOSIZIONE
COMPOSIZIONE:
LAMINATO
Pressione 9 Mpa
per 90 minuti
Kraft fenolico
Decorativo
melaminico Ruvidatura
Overlay
melaminico
Temperatura
150 ° C
Figura 2 – Realizzazione HPL
IL PRODOTTO: CARATTERISTICHE
LAMINATO DECORATIVO AD ALTA PRESSIONE:
noto con la sigla HPL si distingue per le sue eccezionali caratteristiche di:
LAVORABILITA’ E QUALITA’ DELLA SUPERFICIE
PULIBILITA’
RESISTENZA AL GRAFFIO
RESISTENZA ALL’USURA
RESISTENZA ALL’URTO
RESISTENZA AGLI AGENTI CHIMICI
RESISTENZA AL FUOCO
COMPATIBILE CON L’AMBIENTE
VASTA GAMMA DI COLORI
risponde agli standard definiti dalla Norma EN 438-1 1991 emanata dal Comitato Europeo di Normalizzazione
Figura 3 – Caratteristiche HPL
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Foto n. 5 Esempio di decorativo HPL “Serigrafia” Abet Laminati, Italia 2006
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