Correzione “Fresatura” di Renato Belluccia

Fresatura (a cura di Renato Belluccia)

La fresatura è una lavorazione meccanica a freddo per asportazione di truciolo, da parte di un utensile che ruota attorno ad un proprio asse su un pezzo in moto di avanzamento. E’ una lavorazione in forme complesse di parti metalliche o altri materiali. Per poter realizzare il pezzo finito è necessario che questo possa essere inscritto nel pezzo di partenza da cui verrà asportato il sovrametallo.

La lavorazione viene effettuata mediante utensili e frese, montate su macchine utensili quali fresatrici o fresalesatrici.

La fresatura, a differenza di altre lavorazioni più semplici, richiede la rotazione dell’utensile e la traslazione del pezzo: i taglienti della fresa, ruotando, asportano metallo dal pezzo quando questo viene a trovarsi in interferenza con la fresa a causa della traslazione del banco su cui il pezzo è ancorato.

Le fresatrici devono essere in grado di spostarsi sulla superficie del pezzo, questo può essere fatto in due modi:
  • Spostando il banco di lavoro su due assi X e Y, ed eventualmente alzando la testa motorizzata lungo l’asse Z
  • Lasciando il banco fisso e spostando la testa motorizzata lungo i tre assi.
Il ciclo lavorativo prevede normalmente una prima fase di sgrossatura, in cui l’asportazione viene fatta nel modo più rapido e quindi più economico possibile, lasciando un sufficiente sovrametallo per la successiva fase di finitura in cui si asportano le ultime parti eccedenti per raggiungere le dimensioni previste ottenendo una superficie più liscia.
La finitura, che consiste in una asportazione limitata di metallo, consente di rispettare il progetto per quanto riguarda le tolleranze delle dimensioni e il grado di rugosità delle superfici.
Il pregio principale delle fresatrici è di avere pochissimi limiti di forme realizzabili nelle lavorazioni e di poter svolgere con un solo programma di lavoro diverse operazioni complesse comprendenti forature, rettifiche, alesature, tagli, arrotondamenti…
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Video che mostra una incisione con fresa
 
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Le illusioni ottiche

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Gli esseri umani sono una specie altamente dipendente dal senso della vista ed usano gli occhi costantemente per valutare il mondo circostante. La luce è una forma di energia elettromagnetica che entra nei nostri occhi ed agisce sui fotorecettori posti sulla retina. Questo dà l’avvio a processi attraverso i quali vengono generati impulsi neurali che attraversano i percorsi e le reti di quelle parti del cervello dedicate alla visione, o cervello visivo. La luce che colpisce l’occhio è messa a fuoco dal cristallino sulla retina. I suoi recettori rilevano l’energia luminosa e, attraverso un processo di trasduzione, generano i potenziali d’azione che viaggiano poi lungo il nervo ottico. 

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La superficie sensibile dell’occhio e’ costituita dai fotorecettori (i bastoncelli ed i coni), il cui compito è quello di trasformare in impulsi elettrici le informazioni ricevute dalle reazioni fotochimiche. Quando la luce colpisce la retina, passa circa un decimo di  secondo, prima che il cervello traduca il segnale percepito in informazione visiva del mondo circostante. Il nostro inconscio cognitivo sulla base dell’esperienza, “scommette” che le cose stiano in un certo modo e quindi aggira l’incertezza facendoci cadere nella trappola delle illusioni ottiche. Il ricercatore M.  Changizi del Rensselaer Polytechnic Institute di New York sostiene che il nostro sistema visivo si è evoluto per compensare questi ritardi neurali, generando delle immagini di ciò che accadrà nella prossima frazione di secondo. Questa innata “veggenza futura” che possediamo è, oltre che fonte di illusioni ottiche, il modo di vedere il presente in cui viviamo.  Possiamo permetterci di afferrare una palla al volo senza prenderla sul faccione! 

ILLUSIONI OTTICHE GEOMETRICHE

La teoria della lungimiranza può spiegare molte illusioni visive comuni come le illusioni ottiche geometriche: le illusioni di Hering in cui due linee orizzontali sono parallele, ma appaiono convesse al centro; Sebbene la figura sia statica si percepisce una falsa curvatura.

hering ILLUSIONE DI HERING

Le illusioni ottiche funzionano come dei giudizi intuitivi, quei giudizi approssimativi che applichiamo nella vita di tutti i giorni. In ogni situazione in cui ci troviamo a confrontarci con un’informazione insufficiente, ci manchi la voglia o il tempo per ragionarci su, “scommettiamo” che le cose stiano in un certo modo. 

La griglia di Hermann è un’illusione ottica descritta da Ludimar Hermann nel 1870 dopo avere letto Sound di John Tyndall. La griglia è costituita da un reticolo di linee bianche spesse su sfondo nero. All’intersezione tra le linee bianche appaiono delle aree grigie che in realtà non esistono. Il fenomeno può essere spiegato con un meccanismo neurologico detto inibizione laterale. L’intensità di un punto percepita dallocchio non è semplicemente quella percepita da un singolo neurone, ma è il risultato dell’interazione di un gruppo di recettori che costituiscono il campo recettivo. Il centro del centro recettivo ha valore eccitatorio sul segnale nervoso prodotto, mentre i recettori circostanti hanno attività inibitoria. Poiché nella griglia di Hermann il punto di incrocio tra due linee è circondato da un’intensità luminosa totale maggiore, rispetto agli altri punti delle linee, ciò comporta un maggiore effetto inibitorio dovuto ai recettori periferici e l’area appare più scura.

illusion1GRIGLIA DI HERMANN

La stanza di Ames è una camera dalla forma distorta in modo tale da creare un’illusione ottica di alterazione della prospettiva. Ideata nel 1946 dal Dottor Ames, oftalmologo, la stanza appare a base rettangolare. In realtà, è costruita su base trapezoidale, con soffitto inclinato e pareti divergenti. Proprio per la sua conformazione, l’effetto finale fa si che, osservando una persona camminare da un angolo all’ altro della stanza, questa sembrerà ingrandirsi o rimpicciolirsi ad ogni passo.

FL6CameraAmes1 CAMERA DI AMES

300px-Ames_room-it.svgCAMERA DI AMES – DISEGNO

La figura di Müller-Lyer è un’illusione visiva che consiste nella differente percezione della lunghezza delle linee, o segmenti. La percezione che si può avere è di osservare una linea e giudicarla più lunga o più corta a seconda che essa termini con la presenza di due segmenti inclinati a circa +/-45° o +/-135°, formanti un angolo acuto (tipo di configurazione “in”) oppure ottuso (tipo di configurazione “out”). Questa è un’illusione di lunghezza e a seconda del tipo e della grandezza delle parti terminali presenti la linea percepita quantitativamente più corta o più lunga. La configurazione con due terminali è un tipo d’illusione di grandezza rispettivamente in espansione o in compressione, a seconda che siano presenti angoli ottusi o acuti. Essendo questa illusione simmetrica e bilaterale, nella divisione a metà del segmento non potranno essere commessi errori. Esistono anche illusioni che sfruttano lo stesso principio ma unilateralmente, nelle quali solo in un lato della linea è presente il terminale che crea l’effetto illusorio. In questo caso l’illusione non è più simmetrica e la divisione a metà della linea segue l’effetto illusorio cioè: spostamento opposto rispetto ai terminali per angoli acuti e spostamento verso il terminale illusorio per angoli ottusi. L’illusione che risulta dalla sovrapposizione di due illusioni di Müller-Lyer, una in compressione ed una in espansione viene definita come illusione di Brentano. In essa la presenza dei due tipi d’illusione contemporaneamente nella figura causa lo spostamento percettivo della metà della linea.

img2ILLUSIONE DI MULLER-LYER

ILLUSIONI OTTICHE PROSPETTICHE

Per rappresentare le immagini tridimensionali su una superficie piatta si utilizzano tecniche dI proiezione prospettica. In alcune situazioni però la rappresentazione è ambigua, ed il cervello umano tende a costruire la rappresentazione ritenuta più normale, oppure rimane incerto tra due possibili situazioni, come nel cubo di Necker. Si hanno i paradossi prospettici.

Il cubo di Necker è una rappresentazione bidimensionale ambigua. Si tratta di una struttura a linee che corrisponde a una proiezione isometrica di un cubo. Gli incroci tra due linee non evidenziano quale linea si trovi sopra l’altra e quale sotto. L’effetto è interessante perché ogni parte della figura è ambigua per sé stessa e il sistema percettivo umano dà un’interpretazione delle parti tale da rendere l’intera figura congruente. Il cubo di Necker è a volte usato per testare i modelli informatici della visione umana, per comprendere se è in grado di dare un’interpretazione congruente dell’immagine allo stesso modo dell’uomo.

neuroscienze11CUBO DI NECKER

ILLUSIONI OTTICHE PERCETTIVE

Illusioni percettive: ciò che deriva dagli organi di senso non corrisponde a ciò che la nostra mente vede.

TEORIA GESTALT O PSICOLOGIA DELLA FORMA

La psicologia della Gestalt rifiuta di suddividere l’esperienza umana nelle sue componenti elementari e tende a considerare l’interezza più che le singole componenti. Quello che noi sentiamo è il risultato di una precisa organizzazione. I medesimi principi di organizzazione guidano anche i nostri processi di pensiero. Quindi la percezione non è preceduta dalla sensazione ma è piuttosto un processo immediato, non influenzato dalle passate esperienze e deriva da una combinazione organizzata delle diverse componenti di uno stimolo. I principali fattori che determinano il raggruppamento percettivo, e la composizione di elementi in interi, che rappresentano i principi alla base della teoria della Gestalt si raggruppano in: 
IL RAPPORTO TRA FIGURA E SFONDO 
CHIUSURA 
CONTINUAZIONE 
PROSSIMITA’ 
SOMIGLIANZA 
COMUNE DESTINO 
PARALLELISMO 
REGIONE COMUNE 
SIMMETRIA

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ESEMPI APPLICAZIONE PRINCIPIO RAPPORTO FIGURA SFONDO

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Principi gestaltisti

CHIUSURA – Le parti mancanti di un oggetto tendono ad essere completate.

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ORGANIZZAZIONE FIGURA-SFONDO

•La figura ha forma, mentre lo sfondo è amorfo.
•La figura è dotata di colore oggettuale, non penetrabile, mentre lo sfondo sembra una
non-cosa, è penetrabile.
•La figura è localizzabile in profondità, lo sfondo è collocato a distanza indefinita
•La figura ha risalto e colpisce l’attenzione

Un esempio di illusione percettiva, per esempio, riguarda le dimensioni della luna. In base alla posizione, le dimensioni sembrano cambiare. Ad esempio se è vicina alla linea dell’orizzonte sembra piccola, invece man mano che si avvicina a noi sembra ingrandirsi notte dopo notte.

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ILLUSIONI DI COLORE E CONTRASTO

Le illusioni di colore e di contrasto sono giochi di contrasto tra i colori di una figura, che solitamente ingannano l’osservatore, poichè nonostante i due colori siano identici, nel contesto, appaiono diversi. 

checkershadow_illusion-thumbSCACCHIERA DI ADELSON

ILLUSIONI OTTICHE DI IRRADIAZIONE

Uno studio ha individuato nella nostra rete neuronale la ragione per cui guardiamo in maniera differente qualcosa di chiaro o qualcosa di scuro: sostanzialmente, sono state rilevate delle differenze all’interno dei canali che collegano la retina al talamo – che per intenderci portano lo stimolo visivo dall’occhio al cervello – e tali differenze sarebbero responsabili della percezione non identica degli stimoli luminosi o non luminosi. Nell’analizzare le reazioni delle cellule del sistema visivo a input di diversa entità luminosa, i ricercatori hanno riscontrato come lo stimolo scuro porti l’occhio a concentrarsi e a registrare con maggiore precisione, con una risoluzione più alta diremmo, i dettagli di quanto guardato. Viceversa, uno stimolo luminoso tende a produrre una risposta “esagerata” che confonde, facendo così apparire l’oggetto più grande.

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ILLUSIONI OTTICHE ANAMORFICHE

L’anamorfismo è un effetto di illusione ottica per cui un’immagine viene proiettata sul piano in modo distorto, rendendo il soggetto originale riconoscibile solamente guardando l’immagine da una posizione precisa (anamorfosi: dal greco ἀναμόρϕωσις, composto di ana– e mórfosis= forma ricostruita).

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ILLUSIONI OTTICHE DI MOVIMENTO

In queste illusioni si percepisce un movimento di alcuni elementi dell’immagine che ovviamente, essendo stampati su un foglio di carta sono necessariamente immobili.

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L’op art sfrutta accostamenti di forme e colori per ingannare l’occhio e il cervello e dare vita a immagini davvero spettacolari e ipnotiche. I principi che regolano questo tipo d’illusione ottica fanno leva sulla fisiologia dell’occhio e sui meccanismi cerebrali che regolano la visione. Un  gruppo di scienziati, in seguito ad una serie di esperimenti, sono giunti alla conclusione che la sensazione di movimento è creata da una sorta di micro movimenti oculari.

Materiali innovativi: Il Groffee.

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Nuovo materiale scoperto nella categoria dei materiali innovativi: il Groffee.

Il Groffee non è altro che una miscela di carta non stampata, fondi di caffè e cera d’api. Nasce quindi dall’unione di un materiale composito, uno organico di scarto ed un legante di origine naturale.

Questo materiale nasce principalmente dallo studio dettagliato di uno dei suoi ingredienti principali, i fondi di caffè: nonostante molti di noi ormai siano passati dall’uso della tradizionale moka da caffè alla macchinetta con cialde, la quantità di caffè non utilizzata rimane la stessa, se non di più. Molti non sanno che i fondi di caffè posseggono svariate qualità, tra cui:

– ottimo concimante per il terreno, ricco di azoto, calcio, magnesio e potassio;

– fertilizzanti per varie tipologie di piante;

– repellente per le lumache;

– completamente biodegradabile;

– repellente per gatti e cani;

Posando la nostra attenzione su queste caratteristiche nasce l’idea di  creare dei vasi in materiale biodegradabile che sostituiscano i contenitori di plastica per le piante.

In questo modo si eviterebbe lo shock che la pianta subisce a seguito della rinvasatura o della messa in terra, e il caffè contenuto nel materiale sarebbe di aiuto alla pianta durante buona parte della crescita. La sua biodegradabilità, inoltre, permetterebbe al vaso di uniformarsi al terreno circostante, senza alterarlo, evitando cosi la dispersione di vasi di plastica gettati poi nella spazzatura. Inoltre la scelta di utilizzare la cera d’api non è casuale: i primi esperimenti sono stati fatti utilizzando lo zucchero, che risultò non  sufficientemente “colloso” da unire insieme tutti e gli altri ingredienti. La cera, utilizzata per sostituirlo, conferisce un’aspetto più solido e resistente al vaso, dando la possibilità di aprire dei fori in qualsiasi punto del vaso per la fuoriuscita dell’acqua in eccesso e la traspirazione della pianta.

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INGREDIENTI

– Fondi di Caffè (2/4);                         – Carta di bamboo (o carta non stampata) (1/4);

– Cera d’Api non trattata (1/4);                – Forma / Vaso

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FASI DI PREPARAZIONE DEL GROFFEE

FASE 1

Disponendo di cialde per la macchinetta del caffè, le si apre e si preleva il contenuto.

Nel nostro caso le scelta delle cialde di marca Nespresso non è stata casuale: questa casa produttrice, infatti, offre la possibilità ai propri clienti di consegnare le cialde utilizzate nel punto vendita più vicino, così che possano essere lavate e riutilizzate sempre come cialde del caffè, invece che essere gettate nella spazzatura.

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FASE 2

In una ciotola si riducono in pezzi di piccole dimensioni i fogli di carta e li si mescola con i fondi di caffè. La quantità di acqua residua contenuta nei fondi di caffè aiuterà la carta ad unirsi ad essi, creando un unico composto.

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FASE 3

Dopo aver fatto sciogliere in padella la cera d’api, senza portarla ad ebollizione , la si mescola al composto precedentemente ottenuto (l’aggiunta di questo materiale renderà il vaso impermeabile e più resistente).

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FASE 4

A questo punto si può scegliere un vaso di una qualsiasi dimensione e forma, che fungerà da base per il calco. Si applica il Groffee lungo i lati e sulla base del vaso, pressandolo e compattandolo adeguatamente, e lo si lascia asciugare all’aria. Eventualmente, per essere sicuri che il calco abbia l’esatta forma del vaso originale, si può utilizzare un secondo vaso, identico al primo, posizionandolo all’interno di questo, di modo che il materiale sia bene fermo da entrambi i lati (utilizzando tra lo strato di materiale e il secondo vaso una pellicola trasparente si limitano al minimo le possibilità di rottura del Groffee solidificato).

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Si otterrà così un vero e proprio “contenitore” al 100% biodegradabile e al 100% funzionale per la pianta che vi verrà inserita.

Espandendo la produzione di questo materiale su larga scala, sarà inoltre possibile riutilizzare anche e soprattutto i fondi di caffè prodotti nei bar e nei ristoranti, che rappresentano il maggior luogo di spreco di questo materiale.

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ANTICRACK (anti rottura)

 

Il materiale anticrack è pensato per evitare litigi e spese esagerate in caso di piccoli tamponamenti.
Il materiale è composto da 3 strati:
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1_ alla base uno strato che sia termoisolante in modo che il secondo strato non venga modificato o rovinato dal calore trasmesso dalla carrozzeria a causa del surriscaldamento del motore.
Si può scegliere tra una vasta quantità di materiali:
– origine minerale:argilla espansa, perlite espansa, verniculite espansa, pomice, vetro cellulare (tutti in classe 0 per quanto riguarda la reazione al fuoco).
– origine vegetale: fibra di cellulosa, legno, legno mineralizzata, canapa, lino, cocco, juta, canna palustre, sughero (ma con reazione al fuoco superiore ai materiali di origine minerale).
Ho scelto la pietra pomice come esempio perchè: “
Il consumo di energia durante il suo processo produttivo è ridotto. Il materiale sfuso è riutilizzabile unicamente come inerte per calcestruzzo. La pomice non pone problemi di scarti tossici sia nella fase di produzione che di quella di utilizzazione, inoltre i manufatti in cls (cls pomice/cemento), pesando meno rispetto a quelli realizzati in cls tradizionale a parità di resistenza meccanica, presentano una sensibile riduzione dei costi dovuta ai minor carichi e al minor costo di trasporto”, caratteristiche molto più rassicuranti di altri materiali di origine minerale.

2_ lo strato centrale è costituito da poliuretano espanso elastico (comunemente chiamato gomma piuma) che serve a smorzare la forza dell’impatto e evitare che le carrozzerie si rovinino.

3_ lo strato più superficiale serve per rendere impermeabile la gommapiuma. Si può scegliere uno tra i molti spray che rendono superidrofobiche le superfici trattate.
Oppure è consigliato il più rapido di tutti i materiali nel respingere l’acqua, oltre che il più asciutto, pulito e resistente alla formazione di ghiaccio. È il materiale idrorepellente realizzato negli Stati Uniti dalla Boston University e dal Mit (Massachusetts Institute of Technology), che rispetto a tessuti simili riduce di circa il 40% il tempo di contatto delle gocce d’acqua. Tra le applicazioni possibili ci sono superfici in grado di prevenire la formazione di ghiaccio nel caso di piogge gelide. Per approfondimenti: http://www.galileonet.it/articles/528f1a88a5717a3a1d000050

Il materiale ottenuto può essere applicato a una fascia che gira tutt’attorno alla vettura nel punto in cui più facilmente può venire a contatto con gli altri mezzi, oppure può coprire l’intera superficie della carrozzeria in modo da prevenire qualunque ammaccamento come per esempio a causa della grandine.

 

FABRIC ATTRACTIVE il /*tessuto elettromagnetico

RICERCA | ELETTROMAGNETISMO

In fisica , in particolare nel magnetismo, il campo magnetico è un campo vettoriale solenoidale generato nello spazio dal moto di una carica elettrica o da un campo elettrico variabile nel tempo. Insieme al campo elettrico esso costituisce il campo elettromagnetico, responsabile dell’interazione elettromagnetica.

Nel video è presente la descrizione per ricreare un elettro-magnete casalingo.

IPOTESI DI PROGETTO | Tessuto attraente

Tramite l’osservazione dell’esperimento e con la consapevolezza che i metalli trattati possono essere ridotti in sezioni piccolissime (pari a pochi decimi di millimetro), ho provato a ipotizzare applicazioni dello stesso nell’ambito dei tessuti, provando a realizzare un tessuto attrattivo.

Cosa e/ perchè un TESSUTO ATTRAENTE?

Prendendo spunto dalle ricerche degli esercizi precedenti, l’intento è quello di creare un macro-campione di un tessuto elettromagnetico.

Questo tessuto elettromagnetico sarà composto da:
-un filo in materiale ferromagnetico avvolto da un altro filo in rame;
-un interruttore;
-4 pila da 5 volt.

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L’esercizio consiste nella possibilità di creare una rete (o texture) formata dai fili elettromagnetici ricoperti di rame. Questi fili sono collegati alla corrente pari a 5 volt tramite interruttore.
Nel momento in cui il meccanismo verrà attivato si darà vita a un campo elettromagnetico, facendo diventare magnetica la nostra struttura. Si darà così una vita a un tessuto elettromagnetico.

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In cosa potrà essere utilizzato?

Può essere utilizzato in diversi ambiti tra i quali:
-abbigliamento;
-lavoro,
-sport;
-medicina;
-cucina.

Il fatto di avere una chiusura magnetica instrinseca nel tessuto permette di avere spazi ridotti e meno invasivi per quanto riguarda la chiusura stessa, e quindi particolarmente adatta nel campo dell’abbigliamento.

Il tessuto è utilizzabile in tutti quei lavori di precisione aventi piccoli componenti di pezzi ferromagnetici (viti, piccole saldature, protesi dentarie, ecc) e per il modellismo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La plastica: tipologie e tecnologie.

Un po’ di storia sulle materie plastiche.

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Nel 1920 H. Standinger teorizza che la plastica è formata da polimeri costituiti di macromolecole.

Tra il 1920 e 1930 si formulano il Cellophane, ossia un film trasparente, il cloruro di polivinile PVC, materiale utilizzato per creare fili elettrici e tubi; segue la creazione del Nylon per le fibre tessili, le resine ureiche per la produzione di casalinghi, il Perpex metacrilato polimerizzato per lenti, occhiali e macchine fotografiche e il Polistirolo che è una resina polistirenica ad uso espanso per coibentazione di case, aerei e frigo.

Nel 1950 si procede con altre creazioni come la fibra tessile, utilizzata per tessuti elastici e calze da donna, denominata Lycra; il politetrafluoretene PTFE noto con il nome di Teflon, con il quale si attuano il rivestimento anti-aderente delle padelle.

Nel 1953 viene scoperto da K. Ziegler il Polietilene PE che ha ricevuto il Premio Nobel; segue nel 1954 l’assegnazione di un altro Premio Nobel a G. Natta per la scoperta del Polipropilene PP. In seguito, nel 1970 nascono i tecnopolimeri, speciali formazioni di plastiche con caratteristiche meccaniche e fisiche di altissimo livello.

La materia prima.  

Per quanto riguarda le materie plastiche, si considera ora la loro composizione, costituita da polimeri, macromolecole di sostanze organiche a elevato perso molecolare. I polimeri derivano da avviluppamenti chimici di un gran numero di piccole molecole di monomero del medesimo tipo.

Le sostanze naturali da cui derivano le materie plastiche, dopo apportuni processi, sono:

  • cellulosa (legno)
  • oli vegetali
  • mais e semi di soia
  • cereali

La maggior parte delle materie plastiche oggigiorno vengono prodotte da:

  • carbone
  • gas metano
  • petrolio

I polimeri. 

La trasformazione della materia prima avviene attraverso la polimerizzazione, che è il processo che permette di trasformare le materie prime in materie plastiche. Le materie prime vengono polimerizzate attraverso differenti procedimenti per ottenere materie plastiche sotto forma di granuli, pastiglie, polveri o liquidi. Le possibili polimerizzazioni sono: in massa, in soluzione, in sospensione e/o in emulsione.

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Le materie plastiche di base prodotte dalla polimerizzazione sono commercializzate sotto molte forme a seconda dell’impiego successivo come :

  • granuli, polveri per stampaggio di oggetti
  • resine liquide, da accoppiare a cemento, fibra di vetro, fibra di carbonio
  • vernici
  • adesivi
  • film

I campi di applicazione dei polimeri sono svariati.

In edilizia li ritroviamo nelle finestre in PVC, tubi per l’impianto idraulico PVC, fili elettrici PVC, canaline elettriche PVC, materiali espansi per le casseforme PS, calcestruzzo con resine sintetiche, fogli per impermeabilizzare bacini, strade, fondazioni PVC, lastre per isolamento termico PE PS PUR.

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In packaging utilizzati per film PE- LLD, contenitori PS, PC, in bottiglie PET.

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Nei mezzi di trasporto come spoiler, paraurti, parafanghi, cofani, portelloni PUR ( poliuretani ) RIM ( poliuretano rigido ), fari PC, camper, interni autobus, barche SMC, fibra di vetro impregnata con resina, parte di aerei, fibre di carbonio impregnate con resina.

Attualmente le materie plastiche costituiscono in media il 10% del peso di un auto ( 70-150kg) ma la percentuale è in aumento. Il 65% degli aerei di linea è costituito da materiali compositi rinforzati.

In elettronica si usano nei materiali isolanti Termoindurenti classici, PA (Nylon), PC (policarbonato), carrozzerie di computer, oggetti elettronici in genere, cassette VHS ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene), PS (polistirene), PC (policarbonato).

In casa nei mobili PP (polipropilene), PU (poliuretano) lampade PC (policarbonato), PMMA (polimetilmetacrilato).

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Produzione e Consumi. 

Si considera ora alcuni dati Economici e Produzione in Europa.

Nel 2003 nel settore della plastica sono state impiegate 1.000.000 persone e sono state prodotte materie plastiche per circa 29 miliardi di euro e prodotte macchine per la lavorazione delle plastiche per 9 miliardi di euro.

Per quanto riguarda i consumi nel 2002 sono stati consumati 96,6 Kg di plastica procapite e nel 2003 Kg. 98 procapite.

Inoltre nel settore del Packaging  nell’anno 2003 14 milioni di tonnellate di materiale, nel settore auto 3 milioni di tonnellate.

Le materie plastiche sono suddivise in tre grandi famiglie:

  • materiali termoplastici
  • materiali plastici termoindurenti
  • materiali plastici elastomerici (elastomeri)

I materiali termoplastici rammolliscono ripetutamente con il calore sino a diventare scorrevoli e solidificano per raffreddamento, In seguito ad un processo di trasformazione (stampaggio) essi assumono cambiamenti di stato re ersibili.

Gli scarti di lavorazione derivanti dallo stampaggio possono essere rigenerati e possono essere riutilizzati.

Possono essere termoformati (vasche da bagno o le cassette della frutta) e saldati.

Altri materiali plastici sono termoindurenti derivano da prodotti macromolecolari che, reagendo fra di loro, formano macromolecole strettamente reticolate dal lato chimico.

Non sono reversibili per cui, una volta stampati e avvenuta la reazione chimica non sono più utilizzabili se non come carica (particelle aggiunte alle plastiche per modificare le caratteristiche meccaniche).

Non sono termoformabili e saldabili.

Ora considerando i materiali plastici elastomerici, (elatomeri) possiamo specificare che sono materiali che a temperatura ambiente hanno un comportamento gommoelastico, e che se sollecitati a trazione o co,pressione di deformano, e che una volta eliminata la forza ritornano all’entità originale ( come gli stivali di gomma, le suole di ulcune scrpe, i tappi non di sughero per il vino, o la parte plastica delle chiavi delle macchine).

Si tocca ora il campo degli agenti ausiliari dei quali molti manufatti stampati hanno bisogno per migliorare la resistenza al fuoco, la sicurezza, l’igiene nel settore alimentare, le caratteristiche mecccaniche, la stampabilità.

Il processo di produzione dei semilavorati e dei manufatti.

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  • coloranti: pigmenti organici ed inorganiciinsolubili che conferiscono il colore alla palstica, sono chiamati masterbatch
  • cariche: sono polveri (farine di legno), fibre (legno, vetro allumimio, carbonio, araldite),

            sferette di vetro, servono a risparmiare materiale, migliorare la lavorabilità e le caratteristi che meccaniche

  • agenti scivolanti e distaccanti: abbassano la viscosità delle masse plastiche, facilitano il distacco dagli stampi
  • agenti stabilizzanti: diminuiscono il degrado delle plastiche agli agenti atmosferici, ai raggi UV, all’ossidazione
  • agenti antistatici: impediscono alla plastica di attirare la polvere per effetto dell’eletricità statica
  • ritardi di fiamma: diminuiscono l’infiammabilità delle plastiche
  • agenti flessibilizzanti: migliorano la flessibilità delle plastiche fragili
  • agenti plastificanti : regolano la tenacità delle materie plastiche rigide

Seguono le tecnologie di lavorazione del materiale plastico.

Miscelazione.

I materiali termoplastici devono essere miscelati con agenti ausiliari. Alcuni esempi di apparecchi per la miscelazione della plastica con gli agenti ausiliari sono la dosatrice gravimetrica e dosatrice volumetrica.

Plastificazione dei polimeri. 

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Le premiscele di granuli o polveri ed additivi vengono fuse e omogeneizzate mediante estrusori-omogeneizzatori. La massa fusa viene poi lavorata a caldo o a freddo.

Per quanto riguarda la granulazione a freddo, una volta estruso il materiale ed omogeneizzato esce dalla matrice e viene raffreddato in un bagno d’acqua ed essiccato prima di passare alla granulatrice, una taglierina che riduce l’estruso filare i granuli cilindrici.

Con la granulazione a caldo invece, la massa fusa ed omogeneizzata, viene tagliata in granuli appena esce dalla matrice di estrusione. I granuli vengono raffreddati in acqua subito dopo il taglio. In questo caso i granuli hanno forma sferica o lenticolare.

Lo stampo.

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Lo stampo è composto di una matrice, detta anche femmina e di un punzone, detto anche maschio. L’unione dei due pezzi genera la forma da dare all’oggetto da stampare.

Può avvenire uno stampo a iniezione dove la vite per iniezione introduce la materia plastica nello stampo, mentre il pistone idraulico, attraverso un meccanismo a ginocchio, tiene lo stampo chiuso: infatti l’iniezione della plastica avviene ad alta pressione e tende ad aprire lo stampo.

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Lo stampo ad iniezione avviene in diverse fasi; nella prima fase vengono introdotti i granuli e gli agenti. La vite incomincia a girare miscelando i granuli, mentre le resistenze riscaldano il materiale.

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Segue la seconda fase in cui la vite avanza e spinge la massa fusa nello stampo,quindi la vite senza fine spinge la massa fusa nello stampo attraverso il canale d’iniezione ed inizia lo riempimento dello stampo. Per l’elevata spinta, la macchina tiene chiuso lo stampo attraverso un pistone idraulico. Lo stampo è opportunatamente riscaldato per permettere un buon flusso della plastica sino a riempire tutta la figura. Si arriva così alla terza fase in cui la vite senza fine esegue una post compressione a pressione più bassa per compensare il ritiro ( la plastica fusa, una volta solidificata tende a ritirarsi, cioè a diminuire il suo volume): a questo punto la vite sospende la spinta e il pezzo si raffredda per qualche istante nello stampo in modo che la plastica si solidifichi completamente per permettere al pezzo stampato di uscire dallo stampo senza deformarsi. Con la quarta ed ultima fase, l’iniezione è completata, il manufatto si è raffreddato ed è diventato solido e così è possibile aprire lo stampo per l’estrazione del pezzo stampato.

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Estrusione.

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In questo processo la massa fusa viene spinta dalla vite attraverso una matrice d’estrusione. Attraverso il processo di estrusione possono essere estrusi differenti profili. Il più interessante è il profilo cavo per cui l’estruso può essere svuotato creando un profilo resistente e leggero. Questa tecnica permette di estrudere profili a sezione cava utilizzando l’aria per svuotare il profilo. La linea completa di estrusione è composta dall’estrusione, da un’unità di classificazione granulometrica, da un’unità di raffreddamento per poi passare al taglio. I profilati di norma sono tagliati a 6 m per problemi di trasporto sui camion. I profilati sono di tre tipi, ossia profilati cavi, profilati aperti e profilati a barra piena.

Estrusione di film soffiato.

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Questo tipo di estrusione consente di produrre ad esempio i sacchi per rifiuti di colore nero. La linea di estrusione di film soffiato è costituita da un estrusore con matrice ad anello, un anello di raffreddamento ad aria, un dispositivo per il trascinamento del film e i rulli di avvolgimento del prodotto finale. Il tubo soffiato viene stirato sino a ¾ volte il diametro della matrice ad anello.

Estrusione di film piatto.

L’apparecchiatura per un film piatto contiene un estrusone con matrice piatta, rulli refrigeranti, dispositivo di taglio e unità di avvolgimento. La massa fusa che esce dalla matrice è pressata contro il primo rullo refrigerante mediante aria calda. Il raffreddamento è seguito dal taglio e dall’avvolgimento.

Estrusione su cavo o tondino metallico.

Il cavo di rame, acciaio o alluminio è trainato attraverso una matrice rotonda rotante e ricoperto di plastica. Dopo il raffreddamento viene avvolto il bobine per il trasporto. Con questa tecnica si producono cavi elettrici, reti per recinzioni, cavi per stendere la biancheria e tubi metallici.

Estrusione/soffiaggio.

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Questo processo consente di produrre oggetti cavi come bottiglie e flaconi. L’unità è composta da due sezioni: la prima è un estrusore che genera il parison, uno sbozzato di forma cilindrica cavo all’interno.

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Nella seconda sezione il parison passa nello stampo (nell’esempio di una bottiglia). Lo stampo della bottiglia è aperto per consentire al parison di entrare senza interferenza in quanto è allo stato plastico. Entrato completamente il parison, lo stampo della bottiglia si chiude bloccando la parte del parison che va a formare il collo e il sistema di chiusura della bottiglia ( chiusura a vite). Dopodichè dal collo della bottiglia viene immessa aria compressa che deforma il parison, facendolo aderire alle pareti dello stampo, prendendo la forma del medesimo.

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La bottiglia è formata. Lo stampo si apre per permettere a due taglierine di asportare le parti di plastica in eccesso dal collo della bottiglia e per staccarla dal parison. Dopodichè la bottiglia esce dallo stampo.

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Questo processo avviene in due fasi. Nella prima fase viene stampato con la tecnologia dell’iniezione uno sbozzato, un corpo cilindrico della forma di una provetta da laboratorio, che ha già la filettatura per avvitare il tappo. Lo stampaggio ad iniezione dà la sicurezza di avere spessori costanti ed alta precisione nella stampa della filettatura. Per essere rilavorato lo sbozzato viene sottoposto a riscaldamento per rendere deformabile la plastica. Nella seconda fase lo sbozzato opportunamente riscaldato, viene inserito nello stampo con la figura da realizzare. Immettendo aria compressa all’interno dello sbozzato, questo si deforma fino ad assumere la forma dello stampo. Terminata la formatura, lo stampo si apre e viene estratta la bottiglia finita.

Con il processo di produzione monofase, la macchina plurifunzione è in grado di produrre bottiglie finite partendo dai granuli di plastica. Una pressa stampa gli sbozzati che poi vengono spostati nella stazione di preriscaldamento; nella stazione successiva gli sbozzati vengono trasformati nella forma definitiva e quindi avviati al riempimento. Queste macchine sono situate direttamente nelle fabbriche di imbottigliamento ( acqua minerale, cosmetici, detersivi, oli) per risparmiare il trasporto di oggetti vuoti e voluminosi a basso valore.

Per quanto riguarda il processo di produzione bifase invece, gli sbozzati sono prodotti da aziende specializzate. Gli sbozzati, essendo meno ingombranti del prodotto finale, sono trasportati nelle aziende di imbottigliamento che hanno una macchina che soffia il prodotto finito da avviare all’imbottigliamento.

Iniezione/stiro/soffiaggio.

Questo processo avviene in tre fasi; nella prima fase viene stampato con la tecnologia dell’iniezione uno sbozzato o parison, un corpo cilindrico della forma di una provetta da laboratorio, che ha già la filettatura per avvitare il tappo. Lo stampaggio ad iniezione da la sicurezza di avere spessori costanti ed alta precisione nella stampata della filettatura. Per essere rilavorato lo sbozzato viene sottoposto a riscaldamento per rendere deformabile la plastica.

Nella seconda fase lo sbozzato passa in un altro stampo dove, attraverso la pre-soffiatura, viene trasformato un una preforma. La preforma è una forma cava di dimensione intermedia rispetto alla forma finale. Nella terza fase la preforma, opportunamente riscaldata, viene introdotta nello stampo definitivo per il soffiaggio. Questa tecnologia viene utilizzata quando si devono stampare contenitori di una certa dimensione e si vuole controllare la dilatazione e quindi lo spessore della pareti dello stampo.

Termoformatura.

Questo processo prevede lo stampaggio di una lastra di materia plastica riscaldata. La astra, allo stato plastico, viene forzata sulle pareti dello stampo creando depressione attraverso una macchina per il vuoto. La lastra è ottenuta da un premilastra che, tenendo fermi i bordi, obbliga la medesima a deformarsi per assumere la forma dello stampo. Lo stampo ha una serie di fori per permettere all’aria aspirata dalla macchina del vuoto di passare. La lastra viene riscaldata da una piastra che sovrasta lo stampo. Terminato il riscaldamento, la macchina del vuoto aspira aria e costringe l lastra a deformarsi e a prendere la forma dello stampo. Il manufatto stampato deve poi essere rifilato ai bordi.

Trasformatura a stampo positivo.

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Questo processo inverte il concetto della trasformatura classica: invece di aspirare la lastra sullo stampo, in questo caso è lo stampo che sale ed aderisce alla lastra, la quale è stata opportunamente riscaldata e deformata. Nella prima fase la lastra viene riscaldata dal riscaldatore sovrastante.

Nella seconda fase viene insufflata aria attraverso i buchi dello stampo in modo da trasformare la lastra. Nella terza fase la tavola stampo sale e lo stampo si posiziona della deformazione della lastra. Nella quarta fase si inverte il flusso d’aria compressa: si crea il cosiddetto “effetto vuoto” per far aderire la lastra allo stampo.

Stampaggio rotazione.

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E’ una tecnologia che permette di stampare oggetti vuoti all’interno, come ad esempio un pallone da calcio che è vuoto all’interno e non sarebbe stampabile con qualsiasi altra tecnologia. Inoltre si possono stampare manufatti di grosse dimensioni con stampi in lamiera o vetroresina ( resina e fibre di vetro) di costo contenuto. E? Una tecnologia lenta e non richiede impianti sofisticati.  

Il processo avviene in quattro fasi. Nella prima fase viene introdotto nello stampo il materiale da stampare (PET,PP) in polvere. Nella seconda fase lo stampo, montato su un braccio che ruota contemporaneamente secondo tre assi, viene posto in un forno. La temperatura scioglie la polvere portandola allo stato liquido: questa incomincia a scivolare su tutte le pareti dello stampo disponendosi uniformemente su di esse. Nella terza fase, quando il materiale ha ricoperto tutte le pareti dello stampo, questo viene tolto dal forno continuando a ruotare. Nella quarta fase, quando il pezzo stampato è completamente raffreddato, viene estratto dallo stampo. Nell’immagine si nota un impianto per lo stampaggio rotazionale a ciclo continuo. Mentre un braccio entra nel forno, l’altro ne esce e passa nella stazione di raffreddamento mentre un terzo porta lo stampo pronto per essere caricato di polvere.

Nelle immagini sottostanti si nota che sul braccio rotante si possono montare o un solo stampo se questo è di notevoli dimensioni, oppure fino a quattro stampi più piccoli, accelerando noteolmente i tempi di produzione.

Stampaggio per colata del Polluretano PUR.

Il PUR può essere stampato allo stato flessibile (imbottitura in genere) o rigido (carrozzerie). Inoltre lo si può stampare a bassa o ad alta pressione. Nel processo a bassa pressione, la testa di miscelazione (in rosso) viene accostata allo stampo per colorare il PUR. Il PUR nasce dalla miscela di resine termoindurenti denominate Isocinato e Poliolo.

Per colare il Poliuretano si utilizzano macchine che hanno un braccio molle che sostiene la testa di miscelazione: così è possibile iniettare il PUR in più stampi contemporaneamente muovendo solo la testa. Il PUR flessibile può essere stampato anche “autopellante o integrale”: il materiale iniettato crea una pelle, una finitura ad effetto pelle come nei braccioli delle portiere delle auto, nei volanti o delle sedie.

Stampaggio per colata del Poliuretano RIM (Reaction Injection Moduling)

Questo processo permette di utilizzare miscele liquide per un miglior riempimento dello stampo con pressione di riempimento bassa e quindi utilizzano stampi in alluminio. Si possono ottenere pezzi di grosse dimensioni e di ottima finitura.

Stampaggio per compressione.

Questa tecnologia vine utilizzata per le resine termoindurenti e gli elastomeri. La resina viene introdotta nello stampo preriscaldato. Il punzone chiude lo stampo per cui la pressione e la temperatura provocano la liquefazione della resina. In uno o due minuti si ottiene la completa reticolazione della resina, dopodichè il pezzo è pronto per uscire dallo stampo. Successivamente il manufatto deve essere sbavato, ossia l’asportazione della resina in eccesso ai bordi.

Stampaggio ad espansione.

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Questa tecnologia serve a produrre materiali che hanno la capacità di espandersi: ad esempio il polistirene ( polistirolo espanso). Vengono immessi in uno stampo di alluminio granuli con agenti schiumanti che rilasciano CO2 se riscaldati. Nello stampo viene immesso vapore a pressione 3 atm. I granuli si espandono anche 20 volte il loro volume iniziale sino a saturare lo stampo.

Calandratura.

Con questo procedimento si ottiene film di PVC partendo dalla resina. Passando fra i rulli la plastica viene gradatamente assottigliata sino a raggiungere lo spessore di 1,2 mm. I rulli possono anche goffrare il film imprimendo un disegno.

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Materiale di supporto: slide Prof. Carola Esposito Corcione.

Il cartone ondulato. Articolo a cura di Francesca Taurino ( con aggiunte di Valentina Dedonatis).

IL CARTONE ONDULATO.

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Un po’ di storia.

Il cartone ondulato è stato inventato e brevettato a metà dell’800, e ha tutt’ora una diffusione e un impiego impensabile. “Fatto di carta”, ma tutt’altro che fragile, il cartone ondulato, in costante evoluzione qualitativa sia nelle prestazioni che nei servizi offerti, è sempre stato e continua ad essere professionista nella nostra quotidianità.Il suo utilizzo è stato sostanzialmente quello dell’imballaggio.

Nella sua forma più semplice è costituito da due superfici di carta piana dette copertine che racchiudono una carta ondulata e che si legano tra loro con l’utilizzo di collanti naturali.

L’azione combinata delle copertine con l’onda interna conferisce rigidità e resistenza all’insieme e ne determina l’efficacia nel confezionamento e nel trasporto delle merci.

In Italia sono prodotti ogni anno circa 6 miliardi di m² di cartone che si trasformano in circa 11 miliardi di scatole.

Per cosa è nato l’imballaggio in cartone ondulato.

La funzione principale dell’imballo sono quella della protezione, conservazione, trasportabilità dei prodotti, nonché, in molti casi, la frammentazione in confezioni e dosi adatte alla distribuzione e alla vendita al dettaglio per il consumo familiare e individuale.

C’è però un’altra funzione, la cui importanza è aumentata enormemente negli ultimi decenni e continua a crescere sotto la spinta del marketing e  della pubblicità: è la funzione “immagine”, ovvero che illustra, che promuove, che fa vendere il prodotto.

Com’è fatto?

Le caratteristiche del cartone ondulato sono strettamente legate alle caratteristiche delle singole carte che lo compongono. In questo senso possiamo distinguere le carte in due macro categorie: le carte da copertina e le carte per ondulazione.

E’ un materiale che si caratterizza per due fattori:

  • Leggerezza;
  • Resistenza alla compressione;

Un’altra caratteristica che merita di essere evidenziata è quella della “fonoassorbenza”.

 Le limitazioni.

Ci sono però altrettanti fattori che ne limitano fortemente l’impiego, in particolare:

  • Difficoltà a utilizzare il cartone ondulato in condizioni di umidità elevata o quando sia richiesta la “lavabilità” dei prodotti realizzati (esistono comunque in commercio cartoni ondulati resistenti a umido, i quali hanno subito trattamenti particolari che ne migliorano notevolmente le prestazioni);
  • Impossibilità di utilizzare il cartone ondulato per impieghi che richiedano particolari prestazioni di “reazioni al fuoco” (ad esempio arredi per edifici pubblici).

Per questo motivo non esistono in commercio prodotti realizzati con carte già “trattate”, e il trattamento fatto in seguito, sul prodotto finito, presenta particolari difficoltà, proprio per la struttura stessa del cartone ondulato. Inoltre, un eventuale trattamento con vernici speciali comprometterebbe una delle principali caratteristiche, vale a dire la riciclabilità del materiale.

Le onde.

A seconda del numero di onde si parla di:

  • ONDA SEMPLICE: 2 copertine e 1 onda;
  • DOPPIA ONDA: 2 copertine, 2 onde e un foglio teso frapposto tra le due onde;
  • TRIPLA ONDA: 2 copertine, 3 onde e due fogli tesi frapposti tra le tre onde.
  • Esiste anche l’onda nuda, un cartone nel quale manca la copertina esterna e in cui l’ondulazione rimane scoperta; solitamente questo tipo di cartone viene utilizzato nel settore cartotecnico, accoppiato con una carta patinata.

L’evoluzione delle onde. 

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Classificazioni varie.

Le onde, inoltre, sono classificabili a seconda della loro altezza e quindi, a titolo esemplificativo, si possono avere onde alte, onde medie, onde basse e micro onde.

Ulteriore classificazione è quella delle copertine in base al tipo di carta utilizzata, con particolare riferimento alla composizione e alle caratteristiche meccaniche della stessa. Si possono avere quindi carte Kraft, Liner e Test.

Anche le carte per ondulazione sono classificabili a seconda delle caratteristiche meccaniche; sono identificabili carte semichimiche (S o SS) e Medium (M) o Fluting (F).

Si possono avere cartoni ondulati costituiti con carte prodotte sia da materiale riciclato sia con carte in fibra vergine. Il cartone può quindi essere costituito dallo 0% al 100% di materiale riciclato.

 

Carte per copertine.

Kraft: carta prodotta utilizzando un’elevata percentuale di fibre vergini di conifera; tipicamente  l’80%

Liner – Test: 100% di massa derivante da recupero con prestazioni differenziate.

Carte per ondulazione.

Tipo S: carte prodotte utilizzando un’elevata percentuale di fibre vergini di latifoglie; tipicamente maggiore al 65%.

Uso semichimica Medium o Fluting: carte prodotte utilizzando il 100% di materiale derivante da recupero, con prestazioni differenziate.

 

Prove sul cartone ondulato.

Suddivise per tipologia e per grammatura le carte che compongono il cartone, possiamo identificare e misurare le diverse caratteristiche del cartone ondulato per meglio rispondere alle diverse esigenze di impiego:

  • Grammatura del cartone: esprime il peso del cartone al metro quadrato; non sarà altro che la somma delle grammature delle copertine, più la grammatura delle onde (il peso al metro quadrato dovrà essere maggiorato secondo un coefficiente di ondulazione che varierà in base allo spessore ed al passo dell’onda) ed il peso dei collanti.
  • Spessore del cartone: misura la distanza in mm tra le due superfici esterne di un cartone ondulato.
  • Edge Compression Test (ECT): è una prova di compressione che si effettua su una striscia di cartone, volta a misura lo sforzo espresso in kN/m (nel sistema S.I.; si può ottenere comunemente anche il dato espresso in kg*cm) necessario per deformare la striscia stessa. Tale dato consente di confrontare i vari cartoni ondulati rispetto alla loro resistenza alla compressione ed è strettamente correlato con la resistenza all’impilamento degli imballi relativi.
  • Resistenza allo scoppio: misura la resistenza alla perforazione di una cartone ondulato. Si esprime in kPa nel sistema S.I. (o più comunemente in kg/cm²) ed è la misura della resistenza alla rottura di un cartone sottoposto ad una pressione in senso ortogonale alla sua superficie.
  • Box Compression Test (BCT): misura la resistenza di una scatola di cartone ondulato vuota alla compressione verticale, ovvero quanti chilogrammi può portare una scatola prima di schiacciarsi. Questo dato è fortemente correlato con quello di ECT del cartone che compone l’imballo.
  • Assorbimento d’acqua (COBB): misura in gr/m2 la quantità di acqua distillata che viene assorbita da un determinato cartone sottoposto ad una pressione di colonna d’acqua di 1 cm in un determinato intervallo temporale. Il dato che si ricava può essere utile sia per eventuali considerazione sulla stampa (dato che i colori nella stampa flexo sono a base acqua), sia nell’impiego del cartone in ambienti umidi (es. celle frigorifere o cantine).

Macchinario per stampaggio.

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Inconvenienti più diffusi nella fabbricazione del cartone ondulato.

La fabbricazione del cartone ondulato è strettamente legata al livello tecnologico del macchinario impiegato nonché alla qualità della materia prima utilizzata (la carta in bobine) ma dipende anche dall’abilità e dall’addestramento degli addetti al funzionamento dell’ondulatore. Gli inconvenienti più comuni sono:

  • Cartone prodotto con onda schiacciata o inclinata;
  • Cartone non planare o incurvato;
  • Copertine non incollate o danneggiate;

Il cartone ondulato è riciclabile e biodegradabile al 100%. Il riutilizzo del cartone permette non solo un notevole risparmio economico ma garantisce anche il rispetto dell’ambiente riducendo notevolmente il volume dei rifiuti che giungono in discarica. In Italia circa l’80% della fibra impiegata per la produzione del cartone ondulato deriva da materiale di riciclo detto macero e solo il 20% della fibra impiegata è fibra vergine proveniente da foreste ma sempre gestite secondo criteri di sostenibilità ambientale dall’industria cartaria stessa. Con il riutilizzo le fibre di cellulosa tendono a perdere le prestazioni originarie pertanto il ricorso alla fibra vergine è comunque necessario per garantire lo standard prestazionale anche delle carte più povere. Occorre ricordare, inoltre, che il cartone per uso alimentare impiegato a contatto diretto con alimenti deve essere prodotto con carte di pura cellulosa e senza contenuti di macero come previsto dal Decreto Ministeriale del 21 marzo 1973 e successive modifiche (esempio tipico il cartone per le pizze).

Con l’introduzione delle nuove normative legate al settore imballaggi, il cartone ondulato si è confermato come un materiale ecologico e molto adatto per l’imballaggio. I collanti sono ormai tutti naturali derivati da amido di mais o fecola.

Trasformato in imballaggio finito, il cartone ondulato diventa un contenitore robusto, versatile, ideale per raggruppare, trasportare e proteggere i prodotti in esso contenuti. Il modello di scatola più comune e più utilizzato per le sue doti di economicità di produzione e versatilità nell’utilizzo è senza dubbio la scatola americana.

I tessuti: concetti base e tecnologie di trasformazione.

 

TABELLA DI CLASSIFICAZIONE DELLE FIBRE NATURALI: categoria, tipo di fibra, origine.

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TABELLA DI CLASSIFICAZIONE DELLE FIBRE CHIMICHE: categoria, sottocategoria, tipo di fibra, origine.

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ALCUNE VARIANTI DI ARMATURA DEL FILO

TELA: l’armatura “Tela” è la più semplice: ogni filo della trama passa alternativamente sopra e sotto ogni filo dell’ordito. Le tele sono molto resistenti e la loro struttura è usata per stoffe leggere ed estive. I fili dell’ordito e della trama possono essere della stessa tinta o in due colori differenti, in questo caso si ottiene una tela con un disegno o piccolissimi scacchi.

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SAIA: l’armatura “Saia” è quella maggiormente impiegata nella produzione dei tessuti di lana ed una delle più resistenti. Il filo della trama passa sopra 2 o al massimo 4 fili dell’ordito; successivamente si sposta di un filo verso destra o verso sinistra, formando intersezioni diagonali che caratterizzano la struttura ad intreccio.

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RASO: l’armatura “Raso” è quella nella quale i punti di intersezione tra trama ed ordito sono ridotti al minimo indispensabile. Il filo della trama passa sotto 4  o più fili dell’ordito in modo sfalsato, lasciando slegati i fili dell’ordito. I tessuti con questa armatura appaiono lisci ed uniformi, ma sono molto più soggetti a logorarsi.

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PANAMA: l’armatura “Panama” è una variante dell’armatura “Tela”. Nell’armatura “Panama” i fili della trama e dell’ordito sono accoppiati o multipli, senza intrecciarsi. Questa armatura è più lenta ed ha durata e resistenza inferiore rispetto all’armatura “Tela”.

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A RICCIO: l’armatura “A Riccio” si aggiunge all’armatura base (tela o saia) un filo in trama, che viene allungato in anelli sulla superficie del tessuto. Questi anelli vengono poi tagliati o rasati, come per il peluche ed il velluto, o lasciati a forma di anelli, più o meno grandi, come per la spugna.

JAQUARD: le armature per i tessuti a disegni richiedono invece dispositivi speciali fissati al telaio. Una di queste è l’armatura “Jaquard” in cui i fili della trama e dell’ordito, controllati individualmente da un dispositivo, si intrecciano creando motivi complessi. I tessuti Jaquard sono molto costosi perché richiedono una lunga preparazione del telaio.

 

LE DIVERSE FIBRE NEL DETTAGLIO

La seta
Fibra animale prodotta dal baco da seta. Il baco appena nato è un verme che mangia solo le foglie del gelso. In 3\4 settimane diventa adulto e tramite un apertura situata sotto la bocca, secerne una bava sottilissima che, a contatto con l’aria, si solidifica e che, guidata con movimenti ad otto della testa, si dispone in strati formando il bozzolo. Il baco impiega 3\4 giorni per preparare il bozzolo formato da circa 20\30 strati concentrici costituiti da un unico filo.
Ci sono tre diversi tipi di filo di seta: la seta tratta d’allevamento, che è la più regolare e di massimo impiego; la seta tussah ottenuta da bozzoli di bachi che vivono allo stato naturale, con filo grosso ed irregolare; la seta doppia (shantung) ottenuta dal fenomeno naturale di due bachi che filano insieme lo stesso bozzolo, il cui filo presenta delle “fiammature” caratteristiche.

PROPRIETÀ DELLA SETA

La seta riflette la luce con uno splendore inimitabile ed assorbe facilmente le tinture con grande ricchezza di sfumature. L’elasticità da al tessuto una particolare resistenza ed il semplice contatto dell’aria gli consente di mantenere la sua freschezza anche senza stiratura. Ha una bassa resistenza alla luce solare e si macchia con il sudore. E’ anallergica e trattiene il calore del corpo.

COME TRATTARE I CAPI DI SETA

E’ preferibile lavare a secco i capi di seta o in acqua tiepida con sapone neutro;  non si strofinano e non si torcono.

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Il cotone
E’ una fibra vegetale ottenute dalle capsule maturate della pianta del cotone. La pianta è formata da un arbusto alto circa 40cm, con le foglie ed i fiori di colore giallo e rosso. Dopo la fecondazione del fiore, inizia a svilupparsi una capsula, al cui internosi formano i semi, da 5 a 8, su cui si sviluppa la fibra. Quando la capsula è matura si apre in 4 parti mostrando il batuffolo di cotone. La prima operazione dopo la raccolta è la sgranatura, che permette di staccare le fibre dai semi. Poi il cotone viene cardato e pettinato in modo da eliminare tutte le impurità. La lunghezza delle fibre di cotone è molto importante commercialmente, perché si ottengono filati tanto più pregiati quanto più è lunga la fibra. Le vaste coltivazioni di cotone si estendono in America, India, Cina, Egitto, Pakistan, Sudan ed Europa Orientale.

PROPRIETÀ DEL COTONE

Composto per il 95% di cellulosa, il cotone è leggero, morbido e assorbente. La fibra di cotone, meno robusta del lino, non si usura ma si strappa; è poco elastica e pertanto si sgualcisce. I lavaggi frequenti e l’esposizione al sole tendono a scolorire i tessuti di cotone. I tessuti di cotone si usano nella confezione di biancheria per la casa e di capi di abbigliamento estivo, specialmente femminile. I tessuti di cotone hanno un costo non molto alto a differenza di quelli di lino.

COME TRATTARE I CAPI DI COTONE

I capi di cotone bianco per la casa o l’abbigliamento si lavano in lavatrice a 60°, mentre i tessuti colorati si lavano a temperature più basse. Solitamente si stirano sul diritto. I capi scuri vanno stirati prima sul rovescio e poi sul dritto, con un panno, per evitare che il calore del ferro lucidi il tessuto. I capi di biancheria e di abbigliamento bianchi si possono inamidare per dare maggiore consistenza al tessuto ed evitare che si sgualciscano facilmente. Per il trattamento dei capi che non sono in cotone ma in mescola con altre fibre, è ancora meglio seguire le indicazioni del fabbricante riportate sull’etichetta.

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Bemberg Cupro
Il filo Cupro è un filo multibava sottilissimo (fino a 1 dtex) di origine naturale: la materia prima, infatti, è costituita da sottilissimi e corti filamenti del cotone: i linters, la cellulosa più pura esistente in natura e dell’ambiente.

PROPRIETÀ DEL BEMBERG CUPRO

– traspirante e non nocivo per la pelle perché di origine naturale.
– offre comfort termico per le sue caratteristiche igroscopiche (fresco con temperature elevate e caldo con temperature fresche)
– assenza di cariche elettrostatiche
– morbidezza
– aspetto a mano seriche
– brillantezza dei colori
– resistente, stirabile e lavabile
– utilizzabile puro al 100% o in mischia con tutte le altre fibre.

IMPIEGHI DEL BEMBERG CUPRO

L’impiego “storico” di Bemberg Cupro è nella produzione delle fodere, dove ha conquistato una leadership riconosciuta.
Forte di questa leadership, ed elevata immagine, Bemberg Cupro viene utilizzato anche per l’abbigliamento esterno, dove incontra il favore di grandi stilisti.
Da sempre impiegato anche nel mercato dell’arredamento per la grande brillantezza e prestigio che offre ai tessuti. Può essere trattato antimacchia. L’impiego nel mercato dell’intimo è la nuova opportunità che si sta sviluppando sfruttando soprattutto la traspirabilità, la non nocività, e la sensualità che sa dare ai tessuti.

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Il lino
Questa fibra è ricavata dal fusto di una pianta alta da 80 a 120 cm., poco ramificata e con piccoli fiori, di un colore variabile dal bianco all’azzurro intenso, che fioriscono solo per un giorno. La pianta di lino viene estirpata dal terreno in modo da avere la maggior lunghezza della fibra. Dopo la macerazione avviene la separazione delle fibre tessili dai residui legnosi e quindi la pettinatura che elimina le impurità.
Le fibre di lino si mescolano a cotone, lana, seta,viscosa e poliestere e questi filati di mischia permettono di ottenere molti tipi di tessuto. La combinazione di due fibre consente di avere una “mano” diversa, cioè una consistenza ed un aspetto differenti da quelli ottenuti con filati semplici.
I manufatti di lino provenienti dalle zone di produzione di Francia, Belgio, Olanda sono i migliori e vantano il marchio di qualità “Master of Linen”. Il lino è coltivato anche in Europa Orientale, Russia, Brasile, Cina e Paesi Baltici, ma la sua qualità non è paragonabile a quella dell’Europa Occidentale.

PROPRIETÀ DEL LINO

Composto per il 70% di cellulosa, non provoca allergie, assorbe l’umidità e lascia traspirare la pelle: pertanto è indicato per la confezione di capi estivi, lenzuola, tovaglie, asciugamani e fazzoletti. Molto resistente, soprattutto se bagnato, può essere lavato moltissime volte senza alterarsi, anzi diventa sempre più morbido, cosa importantissima per i capi di abbigliamento e di uso quotidiano che richiedono lavaggi frequenti. Ha bassissima elasticità, per cui i tessuti in lino non si deformano. Non è peloso, per cui se usato come canovaccio in cucina, non lascia peli su piatti e bicchieri.

COME TRATTARE I CAPI DI LINO

I capi bianchi si lavano in lavatrice a 60°C, mentre quelli colorati a temperature inferiori. I capi bianchi si stirano umidi con ferro ben caldo, anche il vapore, anche a vapore, prima sul rovescio e poi sul dritto.

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Le fibre artificiali
Le fibre artificiali sono ottenute partendo da prodotti naturali, quali la cellulosa e le proteine. Queste sostanze, attraverso procedimenti chimici, vengono rese solubili e le soluzioni ottenute, filtrate attraverso forellini piccolissimi, vengono raccolte in un bagno di coaugulo che fa rapprendere la sostanza di partenza sotto forma di fili più o meno lunghi. L’inizio dell’industria delle fibre artificiali risale circa al 1984, quando in Francia fu fondata una società per la preparazione di fibre attraverso il processo di filatura e coaugulazione, sotto forma di fili, di soluzioni dense di nitrocellulosaa . Questi fili furono chiamati seta artificiale perché, nonostante la diversa natura, avevano la stessa lucentezza della seta. Successivamente si è cercato di produrre fibre artificiali partendo da proteine animali (latte) o vegetali (soia). Tra le fibre artificiali, le più famose, usate nei capi di abbigliamento, sono la viscosa, l’acetato ed il bemberg.

PROPRIETÀ DELLE FIBRE ARTIFICIALI

Non sono molto resistenti, si tingono facilmente ma tendono a scolorire. Si stropicciano facilmente e, se non sono stati sottoposti a trattamenti specifici, si possono restringere o allentare. Trattengono il calore del corpo e non sono molto assorbenti: questo li rende poco indicati per la confezione di abiti estivi. L’aspetto di questi tessuti è serico e si modellano bene, pertanto sono ideali nella confezione di abiti con drappeggi. Si possono usare per biancheria intima, abiti, bluse e fodere.

COME TRATTARE I CAPI IN FIBRA ARTIFICIALE

Solitamente si lavano a secco. Alcuni indumenti si possono lavare in acqua, a mano, con detersivo neutro o in lavatrice con l’apposito ciclo, seguendo le istruzioni riportate sopra l’etichetta. I capi in fibra artificiale si stirano con ferro tiepido; l’alta temperatura li deforma ed in alcuni casi li scioglie.

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Le fibre sintetiche
Le fibre sintetiche sono ottenute da composti chimici di sintesi derivati dal petrolio e ridotti in filamenti più o meno lunghi. Si distinguono in base alle materie prime di partenza, organiche o inorganiche, ed ai processi di fabbricazione. Le fibre sintetiche sono entrate in commercio nel 1940 e si sono subito affermate per la loro possibilità di dare prodotti con una vasta gamma di proprietà, in grado di soddisfare qualsiasi esigenza. Tra le più usate ricordiamo il poliestere, il nylon, l’acrilico e le fibre poliammidiche. In genere, per la confezione di abiti, queste fibre vengono mescolate con quelle naturali ottenendo tessuti morbidi, ingualcibili e molto resistenti.

PROPRIETÀ DELLE FIBRE SINTETICHE

Sono flessibili, leggeri e molto resistenti. Non assorbono l’umidità e trattengono il calore del corpo, pertanto non sono adatti alla produzione di capi estivi se non in mescola con altre fibre naturali. Non si restringono, non si stropicciano e mantengono la pieghettatura a macchina, evitando la stiratura. Si tingono bene. Per la loro elasticità si impiegano per la produzione di capi di biancheria intima, costumi da bagno e abbigliamento sportivo.

COME TRATTARE I CAPI IN FIBRA SINTETICA

Si lavano a mano e in acqua tiepida o macchina seguendo il ciclo di lavaggio indicato. Non si candeggiano e non si strizzano con la centrifuga altrimenti si stropicciano. Si mettono ad asciugare appesi e a volte non è necessario stirarli. Se si usa il ferro da stiro per ridare forma ai capi è opportuno usarlo a bassa temperatura.

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Fibre Poliestere
E’ fibra formata da macromolecole lineari, costituite prevalentemente da polietilentereftalato. Ha proprietà lava-indossa (i manufatti si lavano facilmente, asciugano rapidamente, si indossano anche senza stirare: sono ingualcibili) ed è adatta a tutte le tecnologie di trasformazione, sia in puro che in mista con fibre naturali o man-made (cotone, lana, lino, viscosa…).
Disponibile in numerosi tipi speciali con caratteristiche innovative, quali microfibre più sottili della seta, fili a fiocchi flameretardant (cioè con innesco di fiamma ritardato) ha elevate caratteristiche meccaniche: resiste alla rottura, alla luce, all’abrasione, non si deforma in modo permanente, ha un ottimo recupero elastico. La sua duttilità ha permesso una notevole diffusione, essendo disponibile sia come filo continuo, sia come fiocco per filatura laniera, cotoneria ed usi diretti (nontessuti, ovatte, imbottiture…). E’ indifferente ai microrganismi: non permette lo sviluppo di batteri e muffe.
La lunga durata, l’indeformabilità, l’irrestringibilità, l’ingualcibilità ed il mantenimento della piega, della larghezza, del comfort e la facilità di lavaggio, di asciugatura e di stiratura, hanno consentito il suo utilizzo nell’industria dell’abbigliamento.

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PRINCIPALI TIPI DI TESSUTO

Alcantara

Tessuto ad armatura tela, in poliestere. Viene trattato con procedimenti di finissaggio che lo rendono simile al camoscio pr consistenza e leggerezza. In commercio si trova in una vasta gamma di tinte. E’ impiegato per la confezione di capi di abbigliamento, per i rivestimenti delle automobili e per l’arredamento. Può essere cucito una sola volta. se si tolgono i punti rimangono i segni dei buchi.Per le cuciture usare aghi con punte a scalpello. Gli orli solitamente si incollano e non si cuciono. Per la manutenzione dei capi è bene seguire le indicazioni del fabbricante

Batista

Tessuto leggero in puro cotone ad armatura tela. A volte lo si trova in commercio in mischia con piccole percentuali di poliestere o viscosa che gli conferiscono una maggiore lucentezza. trasparente e , nello stesso tempo, sostenuto, è un tessuto molto fresco, ideale per la confezione di camicette ed abiti eleganti, di cui valorizza i tagli particolari. Sfila molto ed è bene rifinire i margini subito dopo il taglio. Le cuciture debbono essere perfette perchè traspaiono sul dritto: usare filo ed aghi sottili. E’ meglio non disfare le cuciture, perchè essendo leggero, rimangono facilmente i segni dei buchi.

Crepe di Chine 

Tessuto di seta ad armatura tela, con filato ritorto che gli conferisce il tipico aspetto granuloso. Sono in commercio tessuti misti con poliestere, di basso costo e meno lucenti. Leggero e resistente si usa per confezionare abiti da giorno e da sera, camicette vaporose e biancheria intima. Valorizza in particolare i modelli drappeggiati. Tessuto morbido e compatto, è facile da cucire perchè non sfila. Quando si disfano le cuciture non rimangono segni e il tessuto non si strappa. Si stira durante la confezione per appiattire le cuciture. I capi in flanella vanno generalmente foderati per renderli più durevoli.

Georgette

Tessuto leggero ad armatura tela, in cotone, seta o viscosa. Sottile e trasparente, ma di mano rigida, si impiega per confezionare abiti vaporosi con giochi di sovrapposizione a più teli. E’ un tessuto consigliato a chi ha esperienza di cucito. Si sfilaccia moltissimo, va refilato e sorfilato dopo il taglio. Per cucire si usano filo ed aghi sottili.

Mussola

Tessuto ad armatura tela, in puro cotone o cotone e poliestere. Morbido e leggero, si drappeggia bene ed è adatto per la confezione di abiti, camicie e boxer da uomo. Simile allo chiffon per la leggerezza è utilizzato ancge nella confezione di abiti da sera estivi, con più strati di tessuto. Non si logora ma si strappa. Se si disfano le cuciture è meglio stirare subito la parte per togliere i segni dei buchi. leggero e trasparente, richiede una rifinitura accurata perchè le cuciture traspaiono sul dritto. Sfila facilmente e, come per altri tessuti leggeri e trasparenti, si consigliano le cuciture a margini nascosti.

Oxford

Tessuto in cotone o cotone e poliestere ad armatura tela. I fili di ordito e trama possono essere dello stesso colore o alternarsi, formando rigature e quadretti. Morbido e lucente, è di peso medio, adatto soprattutto per la confezione di camicie da uomo. Il suo costo è basso e la durata è scarsa. Facile da cucire per la sua morbidezza, è indicato per coloro che non hanno grande esperienza di cucito. Disfare le cuciture con attenzione per evitare che il tessuto si strappi. Usare aghi e filo di cotone di medio spessore. E’ molto delicato ed ha scarsa resistenza all’usura. Per avere camicie impeccabili si consiglia di apprettare il tessuto durante la stiratura.

Piquet

Tessuto in cotone con motivi a rilievo, a righe, puntini, rombi e quadrati, determinati dalla presenza di un ordito supplementare molto teso. E’ un tessuto freschissimo, decisamente estivo, ideale per confezionare camicie, abiti, giacche e capi per bambini. Non presenta difficoltà di lavorazione, perchè è un tessuto morbido e compatto, adatto anche a chi non ha esperienza di cucito. E’ meglio surfilarlo dopo il taglio perchè tende a sfilacciarsi. Si sgualcisce facilmente e va stirato durante la confezione.

Popeline

Tessuto ad armatura tela. Generalmente è in cotone e raramente si trova in lana, seta o viscosa. Compatto, morbido e lucido ha sottilissime nervature. Di peso medio o leggero, in tinta unita o fantasia, è un tessuto adatto per confezionare camicie, giacche, abiti e soprabiti estivi. Eseguire le cuciture usando fili ed aghi sottili. E’ meglio evitare di disfare le cuciture perchè rimangono i segni dei buchi. Non si sfilaccia e può essere sorfilato durante la confezione. Non si strappa ma si logora con l’uso ed il lavaggio. Si stropiccia facilmente e va stirato durante la confezione.

Twille

Tessuto di origine inglese, leggero e garzato, ad armatura saia, in cotone ,in viscosa o in mischia. Morbido e caldo, originariamente usato per la confezione di camicie da notte e biancheria maschile, ora viene impiegato per camicie da uomo e da donna. Morbido e compatto, è un tessuto facile da cucire. Va stirato spesso durante la confezione perchè si stropiccia. Per il lavaggio è bene seguire le indicazioni del fabbricante per evitare che si restringa.

Vijella

Tessuto di origine inglese, leggero e garzato, ad armatura saia, in mischia: lana 55% e cotone 45%. Morbido e caldo, originariamente usato per la confezione di camicie da notte e biancheria maschile, ora viene impiegato per camicie da uomo e da donna. Morbido e compatto, è un tessuto facile da cucire. Sfila facilmente. Va stirato spesso durante la confezione perchè si stropiccia. Per il lavaggio è bene seguire le indicazioni del fabbricante per evitare che si restringa.

Il blue jeans

E’ difficile credere che il Blu Jeans, indumento attualmente usato da milioni di persone, sia nato come indumento da lavoro, e sia addirittura oggi possibile vederlo indossato in ambienti nei quali prima non era assolutamente ammesso.

Il Blu Jeans ebbe origine verso la metà del 19° secolo e possiamo sostenere che nacque in modo abbastanza casuale.
In quel periodo negli Stati Uniti imperversava la febbre dell’oro e migliaia di uomini si trasferivano nell’America occidentale in cerca di fortuna. Levi Strauss fu uno di quegli americani che, invece di trovare fortuna attraverso la ricerca dell’oro, pensò di commerciare in tessuti che potevano servire per fare tende da campo e per coprire i carri.
Dopo un inizio abbastanza fortunato, capì che ai ricercatori d’oro occorrevano degli indumenti molto resistenti e soprattutto duraturi.
Quindi Levi Strauss cominciò a fabbricare pantaloni con la tela da carro, tanto robusta che quegli uomini ne furono entusiasti e ne comprarono in grande quantità.
Si aprì un periodo molto fortunato per Levi Strauss, tanto da creare un vero e proprio commercio di pantaloni.
La tela arrivava direttamente dalla Francia, più esattamente da Nimes, da cui deriva il nome Denim (de Nimes).
Levi Strauss creò così il mitico Blu Jeans: Blu dal tipico colore azzurro e Jeans da una storpiatura della parola “Genova”, città dal cui porto partivano le navi cariche della robusta tela.
Tuttavia i Jeans non resistevano tantissimo a causa della confezione e quindi Levi Strauss , insieme ad un esperto sarto, irrobustì le cuciture nelle parti critiche dei pantaloni e verso la fine dell’800 brevettò i famosi jeans Levi’s.
Con il passare degli anni i jeans subirono diverse modifiche, ma ciò che non cambiò mai fu il tipo di tela costituita da cotone 100%.

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Oltre al cotone, l’altra materia prima molto importante è l’indaco.
Anch’esso è un prodotto di origine naturale, che con il passare degli anni e con l’avvento della chimica è andato via via scomparendo, perché è stato sintetizzato chimicamente on una sostanza chiamata indigotina. Caratteristica di questo tipo di colorante è quella di scolorirsi gradualmente e naturalmente durante la vita dell’indumento.

Dalle balle di cotone inizia il processo per la produzione del filo attraverso le operazioni di apertura delle balle, cardature, stiratura e filatura, che può essere eseguita con tecnologia già ring o open end.

Il filato così ottenuto è avvolto su rocche che vengono poi posizionate sulla cantra per la successiva operazione di orditura.

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Il cemento luminoso. Articolo a cura di Renato Belluccia (con aggiunte a cura di Maria Carla Vicarioli)

Il cemento luminoso è un materiale massivo, che si smaterializza lasciandosi attraversare dalla luce, sia diurna che artificiale, in tutte le ore del giorno, suggerendo un senso di leggerezza ed assicurando uno scenario suggestivo di luci e ombre di cui lo stesso materiale diviene protagonista. Di vecchia data è la diatriba costruttiva altalenante tra la scelta di realizzare una struttura di massa con tecniche murarie che andavano dalla pietra al cemento armato, oppure strutture assemblate a secco secondo sistemi a telaio in acciaio o legno. Ad oggi, ci è fornita la possibilità di pensare a una tipologia mediana tra l’una e l’altra scelta, quindi è possibile considerare una terza scelta, non terza in quanto ultima, bensì in quanto conciliatrice di due tipologie ormai maestre delle tecniche costruttive di cui l’uomo si è servito nel tempo: il cemento luminoso.

COMPOSIZIONE

Nasce dalla combinazione di due materiali molto diversi:

– un polimero di elevata trasparenza

– una malta di nuovissima concezione.

Il cemento trasparente sfrutta al meglio l’angolo di incidenza della luce, offrendo maggiore luminosità rispetto alle fibre ottiche attualmente in commercio. 

E’ usato:

– per esterni, come pannello di tamponamento
– per interni con un sistema di messa in opera sicuro, semplice e flessibile. Ideale per pareti divisorie e pavimenti flottanti.

Esteticamente il cemento trasparente si presenta con geometria variabile (quadrata o rettangolare). La matrice cementizia è disponibile bianca o grigia e levigata come marmo o lasciata grezza in funzione dell’utilizzo. 
Le resine inserire nell’impasto possono essere trasparenti o avere differenti colorazioni. Interessante l’utilizzo di LED colorati per un tocco personale. 
Il risultato sono spazi valorizzati dalla luce naturale e in piena armonia con le istanze di sostenibilità.
La matrice cementizia è caratterizzata dalle seguenti prestazioni meccaniche (a 28 giorni dal getto):
– resistenza cubica a compressione media     >= 60 MPa            EN 12390-3
– resistenza a flessione media                           >= 8 MPa               EN 12390-5
– modulo elastico                                                 38‐40000 MPa    UNI 9771

La matrice cementizia è stata inoltre rinforzata con fibre in acciaio inox allo scopo di conferirle spiccate caratteristiche di tenacità che ne assicurano una buona resistenza alla fessurazione. La collaborazione fra matrice cementizia e inserti di resina polimerica si è rivelata particolarmente efficace così come evidenziato da una prova a flessione su un pannello prototipo. La risposta flessionale del pannello ha rivelato una notevole duttilità dello stesso anche in fase di post–rottura garantendo in tal modo un processo di frattura regolare ed uniforme senza pericolosi distacchi di materiale. 

POTENZIALITA’ E IMPIEGHI DEL MATERIALE
Il cemento trasparente e luminoso è vincitore del Red Dot Awards nel 2005 e del Best Use of Innovative Technology nel 2006. Il materiale è costituito da “mattoni” di cemento additivato da speciali resine plastiche che consentono alla luce di filtrare ed attraversare il materiale solido. Di giorno, la luce solare filtra attraverso la materia ed illumina l’interno dell’edificio realizzato in blocchi del suddetto materiale, in un modo completamente nuovo, lasciando intravedere l’alternanza delle ore della giornata ed il succedersi delle stagioni, con la loro inclinazione solare differente; di notte la luce artificiale dell’interno dell’edificio, ripropone all’esterno la sagoma della struttura interna dello stesso.
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Il cemento luminoso, così utilizzato, connota l’intero volume, crea un dialogo tra interno ed esterno, come se l’involucro dell’edificio fosse solo un sottile diaframma posto tra l’immensità del mondo esterno e l’intimità interna, creando degli effetti visivi speciali. Con l’impiego di questo materiale i muri prevalenti per massa, diventano delle grandi finestre che si lasciano oltrepassare dalla luce, nonché i pavimenti realizzati con questi speciali blocchi additivati da resine, si trasformano in tappeti luminosi poco dissimili da prestigiose passerelle di moda.
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Esistono sul mercato dei prodotti contenenti nella matrice delle fibre ottiche opportunamente disposte per consentire il passaggio di luce;  differenza di queste, le pareti in cemento luminoso catturano più luce, perché le resine permettono il passaggio di un cono di luce più ampio rispetto alle fibre ottiche. Questa caratteristica aumenta di fatto le proprietà di trasparenza del materiale e gli effetti luminosi conferiti agli edifici.

BIOCOMPATIBILITA’ E RISPARMIO ENERGETICO

Elemento enfatizzante il fascino del nuovo materiale è di certo la luce naturale, la quale fa in modo che ciascun ambiente racchiuso tra mattoni in cemento luminoso, diventi più confortevole ed illuminato naturalmente, a costo zero in quanto calano i consumi di energia elettrica per via dello sfruttamento di luce naturale, aspetto cui si aggiunge la intrinseca coibentazione del materiale in questione, che ha delle buone capacità di isolamento termico.

Un altro aspetto importante dei blocchetti di cemento luminoso e trasparente, riguarda la sua vita utile, infatti l’uso di questo materiale ci permette di abbattere i costi di manutenzione e di estendere la durabilità di un edificio.

Infatti questo oltre ad essere un materiale molto resistente è un materiale che può essere riutilizzato. Infatti i blocchi di cemento trasparente possono tranquillamente essere smontati e assemblati altrove.

Questo cemento trasparente ci permette quindi di avere superfici molto ampie, estremamente resistenti e luminose, preservando privacy e sicurezza e conferendo nello stesso tempo all’abitazione un alto valore architettonico.

LA PRIMA REALIZZAZIONE AL MONDO IN CEMENTO LUMINOSO

Gianpaolo Imbrigli ha progettato il Padiglione Italiano per l’Expo di Shanghai, prima realizzazione al mondo che prevede l’impiego del materiale intelligente così tanto descritto. Questa scelta, oltre a far valere e prevalere la nostra Nazione all’estero, ben si è prestata alla richiesta di realizzare un padiglione smontabile, le cui parti sarebbero poi potute essere reimpiegate in nuove realizzazioni, aspetto questo che amplifica la durata del materiale nel tempo, secondo sembianze sempre differenti, comportando un significativo risparmio in termini economici.

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La parete del Padiglione è stata pensata e realizzata come parete ventilata per assicurare un ottimo comportamento termico. Sono stati prodotti e posati 3.774 pannelli trasparenti per coprire una superficie complessiva di 1.887 m2, cioè il 40% circa del totale della struttura, creando una sequenza di luci ed ombre in continua evoluzione. I pannelli sono stati fissati ad un telaio metallico attraverso l’introduzione di inserti in tasche ricavate lungo il bordo perimetrale del pannello. La giunzione tra i pannelli è stata realizzata mediante un sigillante epossidico. Per chiudere la parete verso l’interno lasciando un’intercapedine d’aria, sono stati utilizzati dei pannelli in etfe (etilene tetrafluoroetilene), una plastica trasparente, isolante e più leggera e tenace del vetro e di altri materiali plastici trasparenti. 

 L’enorme successo del padiglione italiano, visitato da più di 6 milioni di persone in 5 mesi, ha convinto il Governo cinese a far “sopravvivere” 
il padiglione anche dopo lo smantellamento del sito di Expo. L’edificio, dunque, rimane luminoso esempio di una delle migliori invenzioni del 2010.

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http://www.lavorincasa.it/tecnologia-del-cemento-trasparente-e-luminoso/

http://www.architetturaedesign.it/index.php/2006/12/13/concrete-ligh-transmitting-cemento-aron-losonczi-fibre-vetro-luminoso.htm

http://www.italcementi.it/NR/rdonlyres/C20D33D5-8832-412E-9CD7-7FE50CB46D56/0/Brochure_ilight_DEF.pdf

http://www.italcementigroup.com/NR/rdonlyres/BAFD9A01-7A2F-4648-AE5A-78198B4BE72F/0/QA_ilight_ita.pdf

http://www.csppref.it/scheda.asp?sistema=2&scheda=47&cat=PILASTRI&descr=I.LIGHT

Proprietà della materia

1. UNITA’ DI MISURA
L’unità di misura è una quantità prestabilita di una grandezza fisica definita e adottata per convenzione o per legge e utilizzata come termine di riferimento per la misura di grandezze della stessa specie. Ogni altro valore di una grandezza fisica può essere espresso tramite multipli o sottomultipli della sua unità di misura.
Il sistema internazionale di unità, indicato con la sigla “SI”, è il sistema di unità di misura da impiegare in tutti i settori.
Tabella delle grandezze fondamentali:
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Le grandezze derivate invece sono quelle grandezze che si possono derivare, tramite opportune formule matematiche, dalle grandezze fisiche fondamentali.  Anche le loro unità di misura non possono essere scelte in maniera indipendente, ma devono essere derivate in maniera consistente dalle unità di misura delle grandezze fondamentali.

Tabella delle grandezze derivate:
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2. MASSA E DESITA’

Nell’attuale Sistema internazionale di unità di misura (SI) la massa è stata scelta come grandezza fisica fondamentale, cioè non esprimibile in termini di altre grandezze. La sua unità di misura è il chilogrammo, indicato col simbolo kg.
La massa definisce la misura di quantità di materia di cui macroscopicamente si può considerare costituito un corpo.

Si definisce densità assoluta il rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume. La densità assoluta si calcola con la seguente formula: d = m/V
Nel Sistema Internazionale la densità si misura in g/cm3.
La densità è una proprietà intensiva della materia che dipende dalla temperatura e dalla pressione (specialmente per i gas).
Per quasi tutti i materiali, un aumento di temperatura causa un aumento di volume e quindi una diminuzione del valore della densità. Soltanto il ghiaccio e poche altre sostanze fanno eccezione a questa regola.
L’acqua alla temperatura di 4 °C ha la massa di 1 grammo, è quindi l’acqua l’unità campione a cui tutti gli altri materiali vanno messi a confronto.
Es: un cm3 di acqua ha massa 1g
un cm3 di alluminio ha massa 2,7 g
La densità relativa è quindi il rapporto tra la massa di una sostanza e un’eguale massa di acqua distillata a 4 °C.
massa
densità

 

3. MASSA VOLUMICA

La massa volumica è sinonimo di peso specifico.
Il peso specifico indica quanto è pesante un determinato materiale in relazione alle sue dimensioni.
Peso specifico Ps = Massa / volume
Esempio:
1 decimetro cubo di acqua a 4°C ha peso specifico pari a 1.
Il ghiaccio ( Ps = 0,917 ) galleggia sull’acqua perchè è un po’ più leggero della stessa.
Il vino incece, che ha Ps uguale a 0.99, è talmente vicino al Ps dell’acqua da mescolarsi con essa, ma se lo versi lentamente si noterà che galleggia.
L’unità di misura è il kg/m3.
La definizione di peso specifico è più vecchia, desueta, di massa volumica, ma il concetto è lo stesso.
La nuova definizione del peso specifico nelle parole “massa” e “ volume” spiega molto bene il suo significato mettendo in relazione le parole chiave del concetto.
La massa volumica ha notevole importanza in quanto a volte è necessario progettare elementi che siano molto leggeri o altre volte si ha esigenza che alcuni oggetti siano molto pesanti.
Può essere molto utile quando per esempio è necessario conoscere la quantità di materiale necessaria per realizzare un oggetto tramite lo stampaggio.
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Per quanto riguarda le leghe la massa volumica può variare a seconda delle percentuali dei metalli che formano la lega.
lega

 

Per il legno invece la massa volumica può variare a seconda di: specie, struttura, età, umidità e da zona a zona dello stesso tronco per la diversa compattezza delle fibre.
legno
Nei marmi vale la stessa regola vista prima per le leghe: dipende dalla percentuale dei minerali presenti.
marmo

 

Tabella compartiva della massa volumica delle sostanze:
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4. LA FORZA

La forza è definita come massa per accelerazione: F= m x a
Il peso di una persona è la forza che la persona, dotata di una certa massa, esercita sulla bilancia a seguito dell’attrazione di gravità, che sulla superficie terrestre determina un accelerazione di 9,81 m/s.
es: un uomo pesa 100 kg
l’accelerazione è di 10 m/s
100 (m) x 10 (a) = 1000 (Forza gravitazione)
La forza, come l’accelerazione, è una grandezza vettoriale dotata di un modulo, una direzione e un verso.
Si tratta di un segmento orientato, la cui lunghezza è proporzionale all’intensità della grandezza associata, la direzione indica la sua retta di applicazione ed il verso il senso di percorrenza.
La velocità, l’accelerazione la forza sono tutti esempi di grandezze vettoriali molto comuni in fisica.
vettoriale

 

 

5. GLI STATI DELLA MATERIA

Gli stati della materia sono: solido, liquido, gassoso, plasma.
E’ in questi quattro stati che si presenta tutta la materia esistente nell’universo e noi siamo abituati  a considerare in uno di questi stati le sostanze che conosciamo, ma questo è errato, perchè tutte le sostanze che vediamo attorno a noi, esistono in ognuno di questi quattro stati.
es: il rame è solido sino a 1080 °C ai 2580 °C, dopo di che entra in ebollizione ed inizia lo stato gassoso.

Se la temperatura varia, varia anche lo stato in cui si trova la sostanza considerata.
Un materiale allo stato solido ha un volume e una forma propria.
Un materiale allo stato liquido invece ha un volume proprio, ma acquisisce la forma del recipiente che lo contiene.
Il materiale allo stato aeriforme non ha né volume né forma propria, ma si espande fino a occupare tutto lo spazio disponibile.
Esiste “un quarto stato”, il plasma. Esso è costituito da un insieme di particelle con cariche elettriche positive (ioni) e negative (elettroni). Il plasma non è uno stato eccezionale, poiché costituisce il 99% dell’Universo, come conseguenza dell’elevata temperatura esistente nei corpi celesti, che porta alla ionizzazione degli atomi.
La formazione di questo stato della materia è possibile solo se il materiale di partenza è sotto forma gassosa e viene portato a temperature comprese tra 3000°C e 20 000°C. Il plasma si trova all’interno del Sole, nei gas interstellari, nei nuclei delle galassie. Nell’esperienza comune, si genera il plasma quando si fornisce energia ad un gas fino a che questo diventa fluorescente: è quanto si verifica nelle lampade al neon; anche l’arco elettrico, i lampi ed i veicoli spaziali, quando rientrano nell’atmosfera generano questo particolare stato della materia.

sublimazione: passaggio dallo stato solido a quello aeriforme o gassoso;
brinamento: passaggio dallo stato gassoso a quello solido;
fusione: passaggio dallo stato solido a quello liquido;
solidificazione: passaggio dallo stato liquido a quello solido;
evaporazione: passaggio dallo stato liquido a quello aeriforme;
condensazione: passaggio dallo stato aeriforme a quello liquido.
ionizzazione: passaggio dallo statogassoso a quello plasma.
deionizzazione: passaggio dallo stato plasma a quello gassoso.
stato della materia

6. PROPRIETà TERMICHE

Ogni corpo se sottoposto all’azione del calore, altera la propria struttura molecolare variandone le dimensioni.

Nei metalli la dilatazione termica è considerata uno svantaggio in quanto le lavorazioni di fusione e colata sono soggette, nel raffreddamento, a ritiri sensibili che creano inconvenienti a volte anche gravi. Le giunzioni dei ponti tengono in considerzione questa importante caratteristica.
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Quando il legno viene sottoposto a riscaldamento viene sollecitato da forze interne che provocano deformazioni, rigonfiamenti e dilatazioni dovute a cambiamenti temporanei di umidità e temperatura.
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Il riscaldamento e il raffreddamento parziale del vetro generano in questo delle sollecitazioni che possono provocare rotture e il coefficiente di dilatazione è un dato molto importante per la produzione di vetri ad alta resistenza termica.
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La stabilita’ termica è molto importante per le materie plastiche, infatti molti termoplastici col calore si decompongono chimicamente, creando gravi inconvenienti.
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