La pulizia di viti e cilindri di plastificazione negli estrusori e nelle presse a iniezione è una operazione fondamentale per mantenere l’efficienza del processo di produzione, prevenire la contaminazione del materiale e garantire la qualità del prodotto finale. Naturalmente è anche necessaria per una buona manutenzione preventiva.

Le casistiche nelle quali si necessita la pulizia sono principalmente due:

• Pulizia “fuori macchina”: quando si estrae la vite dal cilindro per controllarla, rigenerarla o sostituirla.
• Pulizia “in macchina”: quando si cambia produzione e colore, per cui vanno tolti tutti i residui del batch precedente prima di partire con il contaminazioni sul successivo.

Viplas esegue la pulizia di viti da residui, incrostazioni carbonizzate come fase propedeutica a controlli e rigenerazioni. A volte le visti risultano talmente intasate di materiale che senza una ottima pulizia è impossibile valutare lo stato di usura della vite.
La pulizia “in macchina” è un processo che viene effettuato presso il cliente e per la quale Viplas può fornire consulenza relativamente a fornitori di purge compounds.

Per la puliza vengono utilizzati diversi materiali e metodi a seconda del tipo di plastica lavorata e delle esigenze dell’impianto. Vediamo insieme quali sono le tipologie di materiali e metodi per la pulizia di viti e cilindri:

Materiali detergenti termoplastici (purging compounds)

I purging compounds sono materiali specificamente progettati per pulire le macchine durante i cambi di produzione o dopo fermate prolungate. Questi materiali possono essere utilizzati mentre l’estrusore è ancora in funzione, senza dover smontare le parti.

Caratteristiche:

• Elevata compatibilità termica con i materiali plastici da rimuovere.
• Capacità di rimuovere residui carbonizzati e contaminanti.
• Utilizzati sia per materiali amorfici (come ABS, polistirene) che semi-cristallini (come polipropilene, polietilene).

  Tipi di purging compounds:

• Meccanici: Contengono additivi che aumentano la frizione e abrasione, rimuovendo meccanicamente i residui.
• Chimici: Sfruttano reazioni chimiche per degradare i residui di plastica.
• Ibridi: Una combinazione di meccanico e chimico, per una pulizia più efficiente.

Esempi di prodotti utilizzati comunemente per eliminare i residui durante i cambi di colore o materiale: ASACLEAN, Z CLEAN®, Bamberko®, Ultimax®, DPE®, Purgex™, PolyPurge, Polyram, Dyna-Purge®, Ultra Purge

Metodi meccanici di pulizia

Questi metodi richiedono lo smontaggio delle viti e dei cilindri dall’estrusore e l’uso di attrezzature specifiche per rimuovere manualmente i residui di plastica.

• Spazzole metalliche e strumenti manuali:
  • Utilizzate per rimuovere i residui più tenaci dalla superficie delle viti e dei cilindri.
  • Generalmente in acciaio inox o ottone per evitare di graffiare le superfici.
• Sistemi a getto di sabbia o graniglia:
  • Questi strumenti utilizzano particelle abrasive per eliminare i residui carbonizzati e plastici.
  • Materiali abrasivi: sabbia, graniglia metallica o plastica, a seconda della durezza dei residui e della sensibilità delle superfici.
• Bagni ad ultrasuoni:
  • Utilizzati per pulire a fondo piccole componenti come ugelli o anelli di arresto delle viti.
  • Gli ultrasuoni creano microbolle che implodono, rimuovendo i residui dai dettagli più difficili da raggiungere.

Forni a pirolisi

La pirolisi è una delle soluzioni più efficaci per rimuovere residui di plastica polimerizzata o carbonizzata.

Ma come funzionano i forni a pirolisi?

• Operano a temperature tra i 400-500°C in assenza di ossigeno per evitare la combustione diretta.
• Decompongono i residui di plastica in gas e ceneri, lasciando le superfici metalliche pulite.
• Sono particolarmente utili per la pulizia delle viti e cilindri utilizzati per lavorare materiali ad alte temperature o resistenti al calore, come il PVC o il polietilene reticolato.

Materiali chimici per la pulizia manuale o bagni chimici

In alcuni casi, possono essere utilizzati solventi chimici o additivi detergenti per sciogliere i residui di plastica senza danneggiare le parti metalliche.

Solventi chimici:

• Prodotti a base di solventi forti o acidi deboli in grado di sciogliere i residui polimerici.
• Utilizzati generalmente per materiali termoplastici resistenti come nylon o policarbonato.

  Bagni alcalini o a solvente:

• Le parti vengono immerse in soluzioni chimiche calde che sciolgono la plastica o ne facilitano la rimozione meccanica.
• Limitazioni: alcuni solventi possono essere corrosivi e quindi devono essere utilizzati con cautela, soprattutto su acciai speciali o parti con rivestimenti superficiali.

Fattori da considerare nella scelta dei materiali di pulizia

1. Tipo di materiale plastico lavorato: Polimeri con punti di fusione o caratteristiche termiche diverse richiedono tecniche di pulizia differenti.

 2. Sensibilità delle superfici: Alcuni cilindri e viti hanno rivestimenti superficiali (ad esempio, nitrurazione, cromatura) che possono essere danneggiati da metodi troppo abrasivi o chimici aggressivi.

3. Sicurezza e impatto ambientale: Solventi chimici e metodi abrasivi devono essere gestiti in modo appropriato per evitare danni ambientali o rischi per la sicurezza degli operatori.

4. Frequenza di pulizia: La scelta del metodo può dipendere dalla frequenza dei cambi di produzione e dal tipo di materiali utilizzati. Gli impianti che processano materiali diversi frequentemente potrebbero richiedere soluzioni di pulizia rapide e versatili come i purging compounds.