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  • Materiali plastici resistenti agli agenti chimici

    Materiali, applicazioni, criteri di selezione

    Le sostanze chimiche vengono utilizzate in numerosi macchinari, impianti e processi. Per una sicurezza di esercizio e un'affidabilità elevate, i costruttori devono progettare e costruire i propri impianti in modo tale che i componenti resistano anche al contatto con sostanze chimiche aggressive. Se vengono utilizzate sostanze quali ad esempio acido cloridrico (HCl), acido solforico (H2SO4), acido cromico (H2CrO4) o acido fluoridrico (HF), l'argomento sicurezza d'esercizio ha la massima priorità. Un caso di sinistro, ad esempio con acido cloridrico aggressivo (HCl), sarebbe una catastrofe.

    In fase di pianificazione e progettazione di impianti e macchinari, i materiali plastici resistenti agli agenti chimici giocano un ruolo importante. Tuttavia, non tutti i materiali plastici sono idonei al contatto con qualsiasi sostanza chimica. Le informazioni sulla resistenza agli agenti chimici dei materiali plastici sono spesso riportate in tabelle riepilogative. In genere, i risultati prendono tuttavia in considerazione solo singoli criteri. Nella maggior dei casi una combinazione di diversi fattori di influsso si può controllare solo nella pratica e in maniera individuale per ciascuna applicazione.

    Per la scelta di materiali resistenti agli agenti chimici i costruttori devono quindi prendere in considerazione i fattori di influsso specifici per l'applicazione in questione. 

    Ampia banca dati: Materiali resistenti agli agenti chimici

    Noi di Röchling Industrial vi offriamo un'esperienza pluriennale e un'ampia bancadati relativa alla resistenza agli agenti chimici dei materiali plastici. I nostri materiali termoplastici e duroplastici vengono utilizzati da decenni in numerose industrie, dove resistono a diverse sostanze chimiche aggressive e contribuiscono ad una elevata sicurezza d'esercizio e affidabilità delle applicazioni. È con questa esperienza che vi offriamo consulenza nella scelta dei materiali plastici resistenti agli agenti chimici. A questo proposito, le domande principali da porsi sono le seguenti:

    • Quali sostanze chimiche vengono utilizzate nelle vostre applicazioni e in quale concentrazione e per quanto tempo? 
    • Quali fattori possono influenzare la resistenza chimica del materiale plastico (ad esempio un'elevata temperatura per periodi di impiego prolungati, carico meccanico, resistenza alle intemperie o requisiti di reazione al fuoco)?
    • Quale materiale resistente agli agenti chimici è il più sicuro ed economico in queste condizioni? 

    Quali sostanze chimiche vengono utilizzate?

    Il criterio fondamentale per la scelta dei materiali plastici resistenti agli agenti chimici adatti è la sostanza chimica che viene utilizzata: 

    • Qual è la denominazione esatta?
    • In quale concentrazione viene utilizzata?
    • In quale composizione il gestore dell'impianto desidera utilizzarla?

    A seconda della concentrazione della sostanza e con l'aumentare della durata del trattamento, il grado di resistenza agli agenti chimici dei materiali che entrano a contatto con la sostanza diminuisce. Nella scelta del materiale bisogna tenere conto di questo aspetto. Tuttavia, non è possibile stabilire se un materiale plastico sia adatto ad una applicazione solo sulla base della sostanza. La resistenza agli agenti chimici utilizzati nel processo può essere influenzata da diversi fattori.

    Resistenza agli agenti chimici: materiali plastici, sostanze chimiche e campi di applicazione

    I nostri materiali termoplastici e duroplastici resistenti agli agenti chimici vengono utilizzati da decenni in tutto il mondo da costruttori, sviluppatori e gestori di impianti ovunque debbano essere stoccate o utilizzate sostanze chimiche.

    Ecco alcuni esempi dei nostri comprovati materiali resistenti agli agenti chimici::

    • Polystone® G – Polietilene (PE-HD)
    • Polystone® P – Polipropilene (PP)
    • Trovidur® – Cloruro di polivinile (PVC)
    • Polystone® PVDF FM – Polivinilidenfluoruro (PVDF)
    • SUSTAPVDF – Polivinilidenfluoruro (PVDF)
    • SUSTAECTFE – Etileneclorotrifluoroetilene (E-CTFE)
    • SUSTAPEEK – Polietere-etere-chetone (PEEK)
    • Materiali plastici rinforzati con fibre di vetro Durostone®

    Le tipiche sostanze sono ad esempio:

    • Acido cloridrico  (HCl)
    • Acido solforico (H2SO4)
    • Acido cromico  (H2CrO4
    • Acido fluoridrico  (HF)
    • Acido nitrico (HNO3)
    • Acido fosforico (H3PO4)
    • Acqua clorurata (Cl2*H2O)
    • Cloruro di sodio (NaCI)
    • Cloruro di calcio (CaCl) 
    • Soluzione di soda caustica (NaOH)

    I nostri materiali plastici resistenti agli agenti chimici vengono utilizzati ad esempio nelle seguenti industrie:

    • Recipiente per lo stoccaggio di liquidi
    • Impianti galvanici e impianti di decapaggio dell'acciaio
    • Impianti di depurazione dell'aria di scarico e impianti di ventilazione
    • Industria petrolifera e del gas
    • Costruzione di macchinari
    • Nella produzione di fotocellule

    Quali fattori possono influenzare la resistenza chimica dei materiali plastici?

    Tra i fattori di influsso determinanti vi sono la temperatura per periodi di impiego prolungati, i carichi meccanici, gli agenti atmosferici, le caratteristiche di reazione al fuoco e la conduttività elettrica. Se ad esempio un materiale offre un'elevata resistenza a una determinata sostanza ma non si addice alla temperatura per periodi di impiego prolungati prevista nell'applicazione, occorre selezionarne un altro.

    Temperatura per periodi di impiego prolungati: tutti i processi chimici e fisici rilevanti ai fini del grado di resistenza si svolgono più rapidamente con l'aumentare della temperatura. Il grado di resistenza di un materiale alle sostanze chimiche diminuisce pertanto al crescere della temperatura. Questa procedura può pertanto essere adottata ad esempio per la previsione del comportamento a lungo termine di un materiale. Se nel test di stoccaggio si ottengono risultati a temperature più elevate rispetto a quelle richieste, è possibile valutare come sarà il comportamento di una sostanza chimica rispetto a un materiale nei trattamenti a lungo termine alla bassa temperatura ricercata.

    Tensione meccanica: a contatto con sostanze aggressive, alcuni materiali plastici tendono a formare screpolature dovute alle sollecitazioni. L'azione simultanea di sostanze chimiche e tensione meccanica può accelerare la proliferazione di screpolature. Questo fenomeno viene denominato formazione di «screpolature dovute alle sollecitazioni ambientali» (environmental stress cracking, ESC). Le screpolature dovute alle sollecitazioni possono attraversare interamente la parete di un componente in plastica e diventare così superfici di frattura.

    Agenti atmosferici: determinati materiali plastici che restano all'aperto per lungo tempo e sono esposti ai raggi solari e alle intemperie sotto l'influsso dell'ossigeno subiscono attacchi chimico-fisici. Le conseguenze sono l'alterazione del colore, l'infragilimento o la perdita di proprietà meccaniche. Ne risulta influenzata anche la resistenza alle sostanze chimiche.

    Reazione al fuoco: durante l'applicazione, oltre che a un elevato grado di resistenza agli agenti chimici, il materiale deve anche rispondere a determinati requisiti di reazione al fuoco? I ritardanti di fiamma possono influenzare il grado di resistenza agli agenti chimici dei materiali.

    Conduttività elettrica: in numerosi settori operativi, oltre a un'elevata resistenza agli agenti chimici, i materiali devono anche essere elettricamente conduttivi. Questo aspetto è importante ad esempio nel caso dello stoccaggio di sostanze con un basso punto d’infiammabilità, come ad esempio gli oli combustibili, la benzina e gli oli lubrificanti. Anche i relativi additivi possono influenzare il grado di resistenza agli agenti chimici. 

    Esempi applicativi

    Recipiente per lo stoccaggio di sostanze chimiche: per l'utilizzo in recipienti per lo stoccaggio di sostanze chimiche, oltre a un'elevata resistenza agli agenti chimici, i materiali plastici devono possedere un'elevata resistenza ai carichi termici e statici. Le tipiche sostanze sono: acido cloridrico e acido solforico. Dato che molto spesso i recipienti di stoccaggio non vengono collocati all'interno dell'edificio, bensì nell'area esterna, è necessaria inoltre una resistenza UV del materiale plastico. Maggiori informazioni sui nostri materiali plastici per recipienti di stoccaggio. 

     

    Serbatoi tondi per acido cloridrico in Polystone® G nero B 100-RC (PE-HD): particolarmente resistenti alle screpolature dovute agli agenti chimici e alle sollecitazioni

    Elementi costruttivi per impianti di depurazione dell'aria di scarico: negli impianti di depurazione dell'aria di scarico i materiali devono spesso resistere a liquidi, gas o sostanze inquinanti corrosivi. I componenti di impianti come gli sbrinatori e gli impianti per il lavaggio del gas vengono spesso in contatto con diversi liquidi e gas altamente corrosivi, come SO2 e SO3. In questi casi, per via del loro livello di resistenza alla corrosione particolarmente elevato, vengono spesso utilizzati materiali duroplastici e termoplastici, ad esempio per recipienti, alloggiamenti e pareti lamellari. Maggiori informazioni sui nostri materiali plastici per impianti di depurazione dell'aria di scarico
     

     

    Pareti lamellari in profili Durostone® (GFK) per un impianto di lavaggio dei gas combusti: resistono a lungo termine al contatto con gas combusti aggressivi contribuendo così alla sicurezza d'esercizio e all'affidabilità degli impianti

    Serbatoi di processo per impianti galvanici: negli impianti galvanici, in un processo elettrochimico gli oggetti sono dotati di un rivestimento metallico, per aumentarne ad esempio la resistenza alla corrosione. A seconda del tipo di impiego, oltre alla resistenza chimica i materiali plastici devono presentare un'elevata resistenza alla temperatura. È pertanto assolutamente necessario chiarire il grado di resistenza alle sostanze chimiche utilizzate alla temperatura di impiego prescritta del materiale plastico selezionato. 
    Maggiori informazioni sui nostri materiali plastici per impianti galvanici

    Resiste a lungo termine alle elevate temperature di impiego e alle sostanze chimiche utilizzate. Serbatoio di processo in omopolimero Polystone® P grigio (PP-H) per un impianto galvanico per il trattamento di componenti in alluminio

    Serbatoi di processo per impianti di decapaggio dell'acciaio: l'efficienza degli impianti di decapaggio dell'acciaio è influenzata da diversi fattori: in fase di costruzione occorre tenere conto soprattutto della tecnologia di decapaggio, delle sostanze chimiche e delle temperature di impiego. Le tipiche sostanze sono: acido cloridrico (HCl), acido solforico (H2SO4), acido fluoridrico + acido nitrico (HF + HNO3). Alcuni dei nostri materiali plastici sono stati sviluppati in modo specifico per questi requisiti: hanno una resistenza agli agenti chimici e al calore molto elevata e sono facili da lavorare. Maggiori informazioni sui nostri materiali plastici per impianti di decapaggio dell'acciaio

    Serbatoio di processo in copolimero Polystone® P: unisce un'elevata solidità ad una buona resistenza agli agenti chimici e alla corrosione

    Elementi costruttivi per il settore della costruzione di macchinari: anche in presenza di carichi elevati e dopo innumerevoli ore di esercizio i macchinari e gli impianti devono essere affidabili. A seconda dell'applicazione, i materiali di costruzione devono resistere a carichi meccanici e temperature elevati. Anche il contatto con le sostanze chimiche che vengono utilizzate nel processo gioca un ruolo importante: ad es. antiagglomeranti, lubrificanti, mezzi operativi. Maggiori informazioni sulla nostra offerta per il settore delle costruzioni di macchinari e impianti

    I termoisolanti Glastherm®, grazie al loro elevato grado di isolamento termico, contribuiscono alla riduzione del fabbisogno energetico nelle presse per plastica e legno e offrono una resistenza particolarmente elevata contro le sostanze chimiche che possono prodursi per distaccamento nel processo di pressione.

    Componenti costruttivi per l'estrazione di petrolio e gas: l'estrazione di riserve di oli e gas avviene in aree sempre più impervie. In quasi nessun settore gli impianti e gli equipaggiamenti tecnici sono esposti a lungo a condizioni di impiego così estreme come in questo. I materiali utilizzati vengono in contatto con sostanze quali petrolio, gas, sostanze chimiche corrosive, lubrificanti, gas acidi e mezzi operativi. In questo caso, i componenti realizzati con i nostri materiali sono ad esempio guarnizioni, elementi di congiunzione, cappucci di chiusura o anelli di tenuta. Maggiori informazioni sulla nostra offerta per l'industria petrolifera e del gas

    Le guarnizioni vengono utilizzate quasi in tutti i casi durante l'estrazione di petrolio e gas. A seconda dell'applicazione, variano i carichi termici, chimici e meccanici

    Componenti di impianti nella produzione di wafer: in fase di produzione i wafer per impianti fotovoltaici vengono corrosi da acidi aggressivi. Si viene così a formare una superficie in grado di assorbire la maggior quantità di luce possibile. Per la costruzione degli impianti, i costruttori di tutto il mondo utilizzano i nostri materiali particolarmente resistenti agli agenti chimici quali Polystone® PVDF, Polystone® P (PP) naturale o Trovidur ET (PVC). Maggiori informazioni sulla nostra offerta per impianti fotovoltaici

     

    Produzione di wafer: nel processo vengono impiegati acidi aggressivi
    (Immagine ottenuta per gentile concessione di RENA)

    Gamma di prodotti:

    Riceverete i nostri materiali plastici resistenti agli agenti chimici nelle seguenti forme:

    Materiali termoplastici:

    Fibre reinforced plastics

    Contatto:

    I nostri esperti tecnici specializzati in applicazioni sono lieti di offrirvi consulenza nella scelta dei materiali plastici resistenti agli agenti chimici adatti alla vostra applicazione. Per contattarci, basta compilare il formulario di contatto situato in basso nella pagina.

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