Seminario

3/16 - Relazione Seminario II Livello EiMTech – Netzsch: Analisi termica per polimeri - Principi ed applicazioni al CQ dei polimeri

Il seminario di venerdì 26 conclude l’intensa sessione formativa di Febbraio organizzata dal progetto EiMTech. In questo caso la lente di ingrandimento è stata posta sulle proprietà termica dei polimeri e l’analisi DSC.

25/02/2016 - Via Brecce bianche 12, 60131 Ancona (AN)


Dopo il Seminario di I Livello sulle proprietà dei polimeri EiMTech – Netzsch (RIVIVI IL SEMINARIO), è stata la volta del secondo step. Presso le aule della presidenza della facoltà di Ingegneria, EiMTech, in collaborazione con l’azienda Netzsch, ha gestito il Seminario di II Livello sull’Analisi termica per Polimeri.

L’obbiettivo dell’evento era quello di approfondire la conoscenze della tecnica DSC e dei suoi campi di applicazione. Come anticipato nella mattinata dal Sig. Rebecchi della Netzsch, di fondamentale importanza è possedere una concezione approfondita del materiale su cui si sta lavorando. Fase questa troppo spesso sottovalutata tra le aziende del nostro territorio. Creare una vera e propria “cultura” sull’analisi della materia prima permette alle aziende di riuscire a gestire in maniera molto più completa il materiale, con tutti i vantaggi che ne possono derivare.


Il Seminario si è aperto con la consueta ma mai scontata (come fatto notare dai partecipanti più fedeli della formazione EiMTech) presentazione del progetto da parte del Sig. Simonelli, responsabile commerciale Arburg per il centro Italia e co-ideatore del progetto che allacciandosi al pensiero del Sig. Rebecchi e ribadendo quello che è stato il filone generale della formazione di febbraio, ha evidenziato l’importanza di creare ricchezza aziendale partendo proprio dal fattore umano e dalla sua formazione. Un elemento imprescindibile per la generazione di fattori quali sviluppo – crescita ed innovazione.

Conclusa la parte di presentazione si è entrati nel vivo dell’evento. Ha preso quindi la parola il Sig. Rebecchi (Responsabile Netzsch-Italia per la divisione strumentazione ed analisi) che ha dato qualche informazione sull’azienda, introducendo le argomentazioni del Seminario.

La Netzsch è un Gruppo tedesco fondato nel 1873, che attualmente vede divisa la propria unità produttiva in 3 macro aree: Analisi e Prove - Macinazione e Dispersione - Pompe e Sistemi. Conta attualmente uno staff di 3.100 persone ed ha una presenza di 210 sedi dislocate in 39 paesi. In Italia è presente da trent’anni con sede centrale e laboratorio a Verona.

L’azienda non solo cura parte strumentale, ma è particolarmente attiva per quanto riguarda la formazione tecnica, organizzando seminari periodici e corsi su richiesta dei clienti. Di recente ha proposto il portale “Netzsch Academy”, dedicato espressamente allo scambio di informazioni tecniche, come note applicative, video e registrazioni di seminari online.


A guidare l’aula nella parte strettamente tecnica è stata invece la Dott.ssa Baldini Chiara (Area Manager e Application Specialist NETZSCH), che ha proseguito presentando in dettaglio l’applicazione della Calorimetria Differenziale a Scansione (DSC) nel controllo qualità dei polimeri, dalla materia in entrata al prodotto finito. Questa tecnica, forse la più diffusa nel campo dell’analisi termica, trova di fatto un ampio uso in tutta la filiera delle materie plastiche.

L’aula, per l’occasione, era composta da 25 seminaristi di importanti gruppi e aziende del centro Italia, molti dei quali avevano già partecipato al Seminario di I Livello sulle Proprietà dei Polimeri EiMTech-Netzsch, tenutosi qualche ora prima. Tra i partecipanti al seminario, ci piace sottolineare come sia intervenuto anche il Vice Preside della Facoltà di Ingegneria, il Professor Pierluigi Stipa, grande supporter del progetto, che ha arricchito l’evento esprimendo pareri scaturiti dalle proprie conoscenze personali in materia.

La dott.ssa Baldini, ha esordito dal principio generale del metodo, analizzando le principali informazioni che la DSC può fornire su un polimero, sia termoplastico che termoindurente: temperatura ed entalpia (calore latente) di fusione, temperatura ed entalpia di cristallizzazione, transizione vetrosa e annessa variazione di calore specifico, temperatura ed entalpia di polimerizzazione.

È stato quindi mostrato come questi valori, o proprietà termiche, si deducono dalla curva DSC, grafico che riporta la variazione del flusso di calore in funzione della temperatura.


Le stesse proprietà termiche rendono la curva DSC caratteristica di un particolare polimero: la DSC può essere pertanto usata come metodo per l’identificazione e la validazione delle materie prime.

NETZSCH propone infatti un’App, che riassume questi valori significativi per le diverse classi polimeriche:
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Il Seminario è proseguito andando ad analizzare nello specifico il programma del tipico esperimento DSC, che è composto da due cicli di riscaldamento controllato inframezzati da un raffreddamento. Grazie a questi passaggi è possibile individuare la presenza di altri polimeri in miscela e grazie alla curva DSC ottenere informazioni rilevanti sulla qualità del prodotto, come il grado di cristallinità.

Nella seconda parte dell’evento poi, è stata discussa un’importante panoramica di case studies, sempre legati al controllo delle materie prime e del prodotto finito. Grazie ad un software di ultima generazione infatti, è ora possibile velocizzare il processo di accettazione delle materie in entrata. Con questo principio sono state esaminate ad esempio nove poliammidi rigenerate come potenziali sostitute di una poliammide commerciale già usata nel settore automotive. In questo caso pratico è stato visto come la scelta di una miscela rigenerata ma valida ha comportato un risparmio del 20% sul costo della materia prima stessa e del 50% in fase di prototipazione.


In questa occasione i responsabili del progetto EiMTech, Natalini e Simonelli, hanno approfittato per presentare anche alcuni dei casi di analisi materiale che sono stati presi in carico dal progetto EiMTech all’interno del laboratorio analisi, con la discussione dei risultati ottenuti. Servizio di supporto che ricordiamo essere a titolo gratuito per le aziende facenti parte del progetto EiMTech, che sta riscuotendo molto successo grazie al lavoro e all’impegno di Ricercatori – Professori e Studenti della Facoltà di Ingegneria.

Passando al prodotto finito, è stato mostrato cosa sia possibile tramite la DSC controllare parti diverse di un manufatto per gestire ad esempio l’omogeneità: differenze legate alla distribuzione del prodotto o al diverso trattamento termico in stampo sono identificabili. Infine, la DSC permette di analizzare lo stress ossidativo (tempo di induzione all’ossidazione – O.I.T), utile per validare l’effetto di additivi ritardanti o per chiarire la presenza di difetti nel prodotto finito.


Ha chiuso infine la giornata una demo pratica molto interessante, dove tramite prove dimostrative eseguite grazie allo strumento fornito da Netzsch DSC 214 (Nuova Strumentazione Disponibile in Laboratorio) è stato analizzato in tempo reale il materiale per la realizzazione del portacellulare, gadget EiMTech, realizzato con l’attrezzatura presente presso i laboratori della facoltà di Ingegneria. L’analisi ha permesso, in seguito al doppio processo di riscaldamento della macchina durato circa 20 minuti, di andare ad effettuare un riconoscimento e una valutazione automatica dei segnali rilevanti che caratterizzano il materiale del portacellulare.


Il Seminario si è perciò concluso lasciando ai presenti una concreta panoramica di quanto spiegato durante tutta la giornata di formazione sulle proprietà dei polimeri e sulla loro determinazione. Un primo passo verso una più profonda cultura di analisi e conoscenza dei materiali con i quali le aziende si confrontano tutti i giorni. Concetto che come già anticipato, se sviluppato correttamente, può essere fonte di numerosi vantaggi che spaziano dalla sicurezza nei confronti dei propri clienti, alla riduzione dei costi, fino ad arrivare all’innovazione e allo sviluppo di nuovi prodotti.