Sembrerà strano, ma spiegare come avviene l'estrusione di materie plastiche è possibile attraverso delle immagini… culinarie! Come? A chiunque sarà capitato di seguire una ricetta che prevede di impastare acqua e farina. Magari, per condividere una pizza con gli amici; per festeggiare un compleanno con una torta; per sfornare biscotti natalizi fragranti. Tutti questi alimenti, infatti, hanno in comune una cosa: la miscelazione di ingredienti di natura diversa. Se siete atterrati per la prima volta tra le righe dei nostri articoli, vi invitiamo a leggere innanzitutto la prima puntata che spiega che cosa sono i masterbatch. Per chi invece già ci segue (e per i ribelli che non vogliono sottostare alle regole), indossate i grembiuli e preparatevi a sporcarvi le mani di farina e pigmenti.

L'arte dell'impasto fatto a mano

Impastare a mano è un'arte che racchiude un significato d'amore. È donare energie e sforzi per coloro con i quali condivideremo il pasto. Un dono che ha uno scopo: più a lungo verrà impastata la miscela, migliore sarà la qualità del pane. Si impasta a mano per scaldare il composto e far uscire il glutine dall'amalgama attraverso il calore della frizione. Quando si esegue questa operazione per meno di dieci minuti, la temperatura delle mani non risulta sufficiente per scaldare l'impasto. È un processo lungo. Far uscire il glutine serve per inglobare l'aria che, formando bollicine all'interno del composto, renderà il pane morbido. Senza quest'aria il risultato sarà duro e difficile da masticare. Lo stesso principio vale per l'estrusione della plastica in dispersione meccanica.

Estrusione di materie plastiche: come si fa?

Ogni polimero, ovvero ogni tipo di plastica, necessita di essere portato alla giusta temperatura per poter raggiungere una viscosità tale da consentirne la lavorazione. In generale, per poterlo scaldare bisogna “impastarlo” meccanicamente, attraverso un movimento di frizione, o strusciamento. In fisica, nel linguaggio tecnico, si parla di /shear rate/, o sforzo di taglio. Il continuo sfregare produce una deformazione e un aumento della temperatura che porta la plastica ad un passaggio di stato da granuli solidi a massa viscosa. Ciò avviene in macchinari particolari, chiamati estrusori, in cui una o più viti, ruotando, spingono la plastica contro le pareti del macchinario stesso. Questo stress comporta un aumento di temperatura del materiale che si "scioglie". Poi, il movimento delle viti lo trasporta fuori. Nell'uscita, la plastica ottiene la forma desiderata che dipende dalla sagoma dell'ugello dell'estrusore. L'ultima fase dell'estrusione di materie plastiche è il raffreddamento in acqua o aria.

Ad ogni polimero la propria estrusione

Il masterbatch può avere basi di polimero di svariate tipologie, perciò ogni formulazione ha bisogno di un'estrusione dedicata. Questo perché ciascuna composizione presenta una viscosità diversa. È come mettere a confronto l'impasto di un pane comune composto di acqua e farina, con un pane indiano fatto di farina e yogurt, dove entrambi esigono delle lavorazioni di amalgama specifiche, seppur concettualmente simili. Allo stesso modo, anche l'estrusione della plastica è generalmente simile, ma può comprendere modalità distinte. Bisogna conoscere bene tutti gli ingredienti della ricetta per saperli lavorare correttamente. Ciò poiché il granulo di masterbatch è simile ad una navicella contenente pigmenti e additivi pronti per essere rilasciati. Proprio il procedimento di sfregamento che abbiamo descritto, detto anche dispersione meccanica, consente ai vari tipi di capsula di aprirsi e liberare il proprio contenuto.

Perché fare l’estrusione della plastica con dispersione meccanica?

Ora, tanto nell'arte dell'impasto, quanto nell'estrusione di materie plastiche, non si devono formare grumi nella miscela. Nel pane gli agglomerati sono perlopiù farina impaccata, nella plastica si tratta di cristalli di pigmento incastrati tra di loro che vengono incapsulati nella plastica fusa. La dispersione meccanica ben eseguita consiste nel rompere questi ammassi, facendo passare plastica fusa tra le fratture, durante la fase di separazione dei frammenti. In questo modo, vengono “bagnati” per impedire che si appiccichino ancora. Un po' come l'acqua aggiunta ad un impacco di farina per scioglierlo. Per questo l'estrusione meccanica è così importante: dato che la forza colorante di un prodotto è determinata dalla sua capacità di coprire una superficie disponibile alla luce, se ci sono grumi c'è meno disponibilità, perché gli ammassi impediscono una dispersione dei pigmenti omogenea. Del resto, anche una pagnotta grumosa non può essere gustosa.