I materiali espansi sono diffusamente utilizzati in ambito industriale per coprire le esigenze produttive di una molteplicità di settori, che spaziano dal medicale all’elettrico, dall’automotive fino all’edilizia.
Gli espansi sono infatti dotati di proprietà fisiche quali l’elasticità, la resistenza agli urti e agli agenti atmosferici, la morbidezza regolabile, la bassa permeabilità all’acqua, caratteristiche che li rendono particolarmente indicati per l’isolamento termico e acustico ma non solo.
Li ritroviamo anche nell’insieme di materiali usati per fabbricare guarnizioni, profili, filtri e un’infinita serie di prodotti e di applicazioni appartenenti alla nostra quotidianità.
Nella gamma di materiali espansi è possibile distinguere tra due principali categorie:
- Il materiale a cellule aperte;
- Il materiale a cellule chiuse.
Ma quali sono le caratteristiche di ciascun tipo?
In questo articolo conosceremo le principali proprietà del materiale a cellule chiuse e del materiale a cellule aperte, fornendo inoltre specifici esempi di ciascuna categoria, accompagnati dai relativi usi.
Materiali espansi: la struttura cellulare
La struttura cellulare rappresenta un aspetto chiave per la definizione delle caratteristiche termiche e meccaniche di un materiale espanso. La struttura a cellule aperte viene generalmente adottata nel caso di materiali espansi flessibili. Le cellule chiuse riducono invece la conducibilità termica e accrescono la resistenza meccanica.
1) Materiale a cellule aperte
I materiali espansi a cellule aperte sono contraddistinti da proprietà quali:
- Leggerezza;
- Morbidezza;
- Spugnosità;
- Scarsa resistenza alla compressione.
La loro struttura cellulare è tale da garantire un buon isolamento acustico. Non è invece progettata per trattenere acqua e aria.
Espansi a cellule aperte: esempi e usi
Poliuretano espanso flessibile
Comunemente noto come “spugna” o “gommapiuma”, il poliuretano espanso flessibile è uno dei materiali sintetici a cellule aperte più versatili e di più ampio utilizzo. Il materiale è suddiviso in due grandi famiglie:
- Le schiume poliuretaniche a base polietere;
- Le schiume poliuretaniche a base poliestere.
A seconda della tipologia, il ventaglio di applicazioni è realmente vasto, spaziando dalle imbottiture per arredamento all’insonorizzazione, dalla sigillatura fino alla realizzazione di articoli ortopedici.
Il poliuretano conduttivo, disponibile in versione morbida e rigida, viene per esempio utilizzato nell’industria dell’imballaggio o per l’isolamento termico e acustico. Lo si può trovare all’interno di cofanetti per proteggere e contenere articoli come orologi, bicchieri di cristallo, bottiglie di prestigio, provette e cosmetici. L’antistatico, invece, è un materiale usato per l’imballaggio delle schede elettroniche, in modo da impedire l’accumulo di cariche elettrostatiche.
Gomma spugna “Geranio”
Disponibile in vari colori, la gomma spugna “Geranio” è un materiale a cellule aperte a base di gomma naturale, contraddistinto da:
- Notevole elasticità;
- Resistenza meccanica;
- Eccellente potere assorbente.
Le sue caratteristiche consentono di sagomare il materiale in diversi modi. La gomma spugna “Geranio” permette una ricca serie di applicazioni che si estendono dall’industria alimentare alla creazione di ingranaggi a mo’ di ventosa capaci di afferrare e di rilasciare i prodotti, dai cuscinetti assorbenti fino alla pulizia industriale.
Resina melamminica
È una resina di melammina, un composto fortemente azotato generalmente utilizzato come materia prima per la realizzazione di polimeri. La resina melamminica è:
- Ignifuga;
- Incolore;
- Inodore;
- Resistente all’acqua, all’abrasione e agli agenti chimici.
Questa resina espansa a cellule aperte viene usata in ambiti quali il condizionamento, il settore navale e quello edile. Presenta inoltre un’ottima capacità di assorbimento acustico, proprietà che la rende particolarmente adatta a ricoprire la funzione di materiale fonoassorbente in compressori, sale di registrazione, palestre, vani motore, caldaie ecc.
2) Materiale a cellule chiuse
I materiali espansi a cellule chiuse sono caratterizzati da proprietà quali:
- La morbidezza;
- L’impermeabilità all’aria, ai liquidi e ai gas;
- La buona resistenza al calore;
- Il buon ritorno elastico.
A distinguere i materiali espansi a cellule chiuse, conosciuti anche come “gomma mousse”, è in special modo un requisito. Quando sono sottoposti a una compressione moderata, una volta terminata quest’ultima, sono capaci di tornare velocemente alla loro forma originale.
Espansi a cellule chiuse: esempi e usi
PVC espanso
Si tratta di un materiale plastico molto soffice, leggero, resistente all’urto, alle muffe, alle ossidazioni, agli agenti chimici e atmosferici, nonché in grado di mantenere la sua elasticità iniziale anche dopo prolungate compressioni.
Il PVC espanso vede una grande diffusione in prodotti quali targhe, insegne, pannelli informativi, segnaletica, stand di fiere ed esposizioni. Lo si trova inoltre in diverse altre applicazioni. Viene per esempio utilizzato come:
- Isolante acustico;
- Isolante anticondensa nel condizionamento e nella refrigerazione;
- Guarnizione industriale di tenuta dell’acqua, di rumori e di polvere.
Silicone espanso
Caratterizzato da una prolungata durata nel tempo e da un’elevata resistenza, anche alle alte temperature, il silicone espanso si mostra particolarmente adatto alle applicazioni che implicano alte prestazioni.
Si tratta di un materiale morbido e capace di fronteggiare l’azione degli agenti aggressivi chimici. Inodore e insapore, il silicone espanso risulta indispensabile nei settori che necessitano di guarnizioni soffici e adattabili, in presenza anche di alte o basse temperature, garantendo al tempo stesso la conformità a norme di sicurezza rigorose. È il caso dell’industria farmaceutica o di quella alimentare.
Mousse EPDM
Leggero, antivibrante, impermeabile e contraddistinto da una peculiare morbidezza, l’EPDM è un materiale adatto a molteplici usi. Lo si trova in ambito idraulico, nel settore del confezionamento o in quello dell’isolamento termico e acustico.
Il suo impiego è per esempio indicato in applicazioni con l’esigenza di resistere a temperature elevate o alla presenza di vapore o di acqua calda (radiatori, tubi flessibili ecc.). Il materiale è inoltre di diffuso utilizzo nell’automotive o in campo meccanico.
Betelli: produzione di materiali espansi a Milano
Betelli è un’azienda specializzata nella produzione di guarnizioni realizzate con materiali espansi vicino Milano. Nel suo corposo catalogo è possibile reperire i più innovativi materiali a cellule aperte e a cellule chiuse, tra cui guarnizioni in gomma mousse, guarnizioni in poliuretano espanso, profili in gomma mousse, gomma spugna “Geranio” e PVC espanso.
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