Un distaccante per stampi (detto anche agente di distacco) forma un film sottilissimo tra lo stampo e il poliuretano (PU), così il pezzo polimerizzato si stacca dallo stampo in modo pulito. Si applica sullo stampo oppure si miscela nel sistema PU. Per la schiuma poliuretanica e i pezzi stampati le scelte principali sono i distaccanti a base acqua o a base solvente, i rivestimenti semipermanenti e gli additivi distaccanti interni. Quello giusto dipende dal pezzo, dallo stampo, dal processo e dal fatto che il pezzo venga poi verniciato o incollato.
Indice
- 1. Che cos'è un distaccante per stampi e come funziona?
- 2. Tipi di distaccanti per poliuretano
- 3. Cera, silicone o senza silicone: verniciare e incollare il pezzo
- 4. Come scegliere un distaccante in base al processo
- 5. Come applicare un distaccante
- 6. Ogni quanto applicarlo e come eliminare lo sporcamento dello stampo
- 7. Problemi frequenti e cause abituali
- 8. Sicurezza, VOC e ambiente
- 9. I distaccanti JiTPOL
- Domande frequenti
1. Che cos'è un distaccante per stampi e come funziona?
Il poliuretano si usa anche come adesivo, e il poliuretano liquido che polimerizza a contatto con uno stampo nudo tende ad aderirvi. Senza una barriera il pezzo si incolla e viene graffiato o strappato quando lo si estrae. Un distaccante per stampi è questa barriera: un film sottile tra la superficie dello stampo e il poliuretano, così il pezzo si separa in corrispondenza del film invece di strapparsi o di danneggiare lo stampo. La chimica del materiale è spiegata nella nostra guida Che cos'è il poliuretano?
Un distaccante non si limita a far uscire il pezzo. La scelta del prodotto e il modo in cui lo si applica influiscono sulla qualità e sulla costanza del pezzo finito e sulla frequenza con cui lo stampo va pulito. Decidono inoltre se il pezzo potrà essere incollato o rivestito in seguito.
Questa guida riguarda lo stampaggio del poliuretano: schiuma flessibile stampata, poliuretano integrale autopellante, RIM (stampaggio a iniezione e reazione), pezzi rigidi e decorativi e pannelli prodotti su presse in discontinuo. Gli oli disarmanti per il calcestruzzo e i distaccanti per altri materiali esulano da questa guida.
2. Tipi di distaccanti per poliuretano
I distaccanti si classificano in base al veicolo (solvente o acqua) e alla durata del film: consumato a ogni ciclo, semipermanente oppure integrato nel poliuretano.
| Tipo | Come funziona | Punti di forza | Punti di attenzione |
|---|---|---|---|
| Film a base solvente (esterno) | Cera, silicone o un altro principio attivo disciolto in un solvente. Dopo la spruzzatura il solvente evapora e il film rimane. | Asciuga quasi subito. | La maggior parte dei solventi usati è infiammabile e rilascia VOC (composti organici volatili), quindi serve ventilazione. Alcuni solventi fanno rigonfiare gli stampi in gomma siliconica. |
| Film a base acqua (esterno) | Gli stessi tipi di principi attivi, in emulsione o dispersione in acqua. | Meno problemi di salute e sicurezza: il veicolo è l'acqua, che non è infiammabile, e di norma i VOC sono più bassi. | Asciuga più lentamente. Deve essere completamente asciutto prima della colata, perché l'acqua reagisce con l'isocianato e può causare bolle e vuoti. |
| Rivestimento semipermanente (esterno) | Si lega alla superficie dello stampo e dura per più cicli. | Meno applicazioni, perché non va riapplicato a ogni ciclo. | Per legarsi richiede una superficie dello stampo pulita e asciutta. Il numero di cicli per cui dura varia in base al processo, al materiale e al metodo di applicazione. |
| Additivo distaccante interno | Aggiunto al sistema poliuretanico stesso. Durante la polimerizzazione migra in superficie e funziona da film distaccante. Si usa in alcuni processi, come il RIM. | Riduce la frequenza con cui va spruzzato un distaccante esterno. | Potrebbe non sostituire completamente il distaccante esterno. Può continuare a migrare in superficie dopo lo stampaggio e influire su primer, verniciatura e incollaggio. |
3. Cera, silicone o senza silicone: verniciare e incollare il pezzo
Qualunque sia il veicolo, a fare da distaccante è il principio attivo: cere, esteri di acidi grassi, siliconi e saponi metallici sono le famiglie più comuni. Si distinguono per ciò che lasciano sul pezzo.
- Silicone: un principio distaccante molto usato, ma causa nota di difetti di verniciatura. Si diffonde facilmente per via aerea o per contatto, e quantità minime possono provocare crateri nella vernice (occhi di pesce). Verniciare o incollare un pezzo con tracce di silicone può quindi essere difficile.
- Cera, sapone e altri film che si consumano a ogni ciclo: una parte del film passa sul pezzo, e questo può influire su verniciatura e adesione. Il pezzo può richiedere una pulizia prima del rivestimento; seguite le istruzioni del produttore della vernice.
- Tipi senza silicone venduti come verniciabili: pensati per non lasciare sul pezzo nulla che interferisca con rivestimenti e adesivi. La scheda tecnica dovrebbe indicarlo; verificate sempre con la vostra vernice e sui vostri pezzi.
Scegliere pensando alla verniciatura. L'idoneità di un distaccante alla vostra vernice o al vostro adesivo si verifica sui vostri pezzi. Se verniciate nello stampo, la vernice si applica sopra il distaccante, quindi distaccante, eventuale additivo interno e vernice vanno scelti insieme.
4. Come scegliere un distaccante in base al processo
Partite da quattro dati: il pezzo e la sua superficie, il materiale dello stampo, il sistema poliuretanico (rigido o flessibile) e ciò che succede al pezzo dopo. La tabella mostra, in termini generali, che cosa conta di più in ciascun processo.
| Processo | Che cosa conta di più |
|---|---|
| Pezzi integrali autopellanti (volanti, braccioli) | La pelle che si forma contro lo stampo è la superficie visibile, quindi il distaccante e il modo in cui viene applicato si riflettono direttamente sul pezzo e sulla sua verniciabilità. |
| Schiuma flessibile stampata (sedili, poggiatesta, memory foam) | Le serie di produzione sono spesso lunghe e la schiuma è di solito ricoperta, quindi una sformatura costante e cicli brevi tendono a contare più della brillantezza. |
| Pezzi rigidi stampati e decorativi (cornici, elementi in finto legno) | I dettagli fini e la venatura devono uscire dallo stampo intatti. Questi pezzi vengono spesso verniciati in seguito. |
| Pannelli su presse in discontinuo (pannelli per celle frigorifere e pannelli sandwich, schiumatura di elettrodomestici e furgonature isotermiche) | La schiuma rigida deve staccarsi in modo pulito dalle attrezzature con cui è a contatto, ma restare incollata ai paramenti, quindi conta dove viene applicato il distaccante. |
Lo stesso processo può richiedere distaccanti diversi su linee diverse, quindi la scelta finale è meglio farla insieme al fornitore.
5. Come applicare un distaccante
I distaccanti esterni si applicano sulla superficie dello stampo prima che il poliuretano venga colato o iniettato, per esempio a spruzzo. In generale contano tre cose: uno stampo pulito e asciutto, alla sua temperatura di lavoro; un film sottile e uniforme (con troppo poco prodotto il pezzo si incolla, con troppo il distaccante si accumula); e un film asciutto prima della colata (l'acqua rimasta nel film reagisce con l'isocianato e può causare bolle e vuoti).
Come procedere nei dettagli dipende dal tipo di distaccante, dallo stampo e dal processo, quindi seguite la scheda tecnica del prodotto che usate. Il nostro team tecnico vi aiuta a scegliere il distaccante adatto e ad applicarlo sulla vostra linea; si veda la nostra pagina sui distaccanti per stampi.
6. Ogni quanto applicarlo e come eliminare lo sporcamento dello stampo
Ogni quanto? Dipende soprattutto dal tipo di distaccante. Un film che si consuma a ogni ciclo (cera, sapone o simili) si rinnova a ogni ciclo oppure a intervalli di pochi cicli, a seconda del prodotto, del pezzo e dello stampo. Un rivestimento semipermanente dura più a lungo.
Che cos'è lo sporcamento dello stampo. Il distaccante passa sul pezzo e sullo stampo. I ricercatori dell'IKV Aachen e del Fraunhofer IFAM descrivono lo sporcamento dello stampo come una miscela di poliuretano e residui di distaccante che si accumula sullo stampo nel corso di più cicli e rende necessaria una pulizia regolare e costosa, in particolare per le superfici a vista.
Pulizia. Il detergente giusto e l'intervallo di pulizia giusto dipendono dal distaccante, dal materiale dello stampo e dal processo, quindi seguite le raccomandazioni del fornitore.
7. Problemi frequenti e cause abituali
I problemi tipici sono pezzi che si incollano o si strappano, difetti superficiali come bolle, vuoti o macchie, sporcamento dello stampo, vernice o colla che non tiene e brillantezza o texture che variano da pezzo a pezzo. Le cause abituali si trovano in pochi punti: il distaccante e il suo film, il modo in cui viene applicato, le condizioni dello stampo oppure altri punti del processo, per esempio temperatura dello stampo, sfiati o miscelazione.
Molti difetti hanno cause che non dipendono dal distaccante, e lo stesso sintomo può derivare da cause diverse, quindi la causa si individua meglio direttamente sulla linea. Il nostro team tecnico può esaminare con voi il distaccante, la sua applicazione, lo stampo e il sistema.
8. Sicurezza, VOC e ambiente
La maggior parte dei solventi usati nei distaccanti a base solvente è infiammabile, e questi prodotti rilasciano più VOC di quelli a base acqua. I VOC sono composti organici che evaporano facilmente, e la direttiva UE sulle emissioni industriali li definisce in base alla loro volatilità. Le aree di spruzzatura richiedono una buona ventilazione, l'assenza di fonti di innesco e attrezzature adatte alla zona. I distaccanti a base acqua hanno un veicolo non infiammabile e in genere meno VOC, ma la scheda di sicurezza (SDS) di ogni prodotto resta comunque valida.
Tutela delle persone. La direttiva UE 98/24/CE mette al primo posto la sostituzione, poi i controlli tecnici e le misure collettive come un'adeguata ventilazione, e i dispositivi di protezione individuale dove l'esposizione non può essere evitata in altro modo. Il regolamento turco del 2013 sul lavoro con le sostanze chimiche segue lo stesso ordine e prevede che la valutazione del rischio tenga conto della scheda di sicurezza (SDS) in turco fornita dal fornitore. Dove i vapori infiammabili possono formare un'atmosfera esplosiva, la direttiva 1999/92/CE (la direttiva ATEX sui luoghi di lavoro) richiede la classificazione delle zone e un documento sulla protezione contro le esplosioni, e anche la Turchia ha in merito un regolamento del 2013.
Norme sulle emissioni e tendenza verso i prodotti a base acqua. La direttiva 2010/75/UE (allegato VII) fissa limiti di emissione di solventi per le attività elencate, come il rivestimento e la pulizia di superfici, al di sopra di determinate soglie di consumo di solventi; l'applicabilità a uno stabilimento dipende dalle sue attività e dalla legislazione nazionale. La preoccupazione per le emissioni di solventi è una delle ragioni per cui sono stati sviluppati distaccanti a base acqua per la schiuma stampata; quale tipo sia adatto a una determinata linea dipende dal processo.
Il poliuretano stesso. I sistemi poliuretanici contengono isocianati. Nell'UE il regolamento (UE) 2020/1149 impone agli utilizzatori industriali e professionali di prodotti che contengono diisocianati in misura pari o superiore allo 0,1% in peso di completare una formazione prima dell'uso; si applica dal 24 agosto 2023 e la formazione deve essere rinnovata almeno ogni cinque anni. Per gli aspetti legati alla salute, si veda Che cos'è il poliuretano?
9. I distaccanti JiTPOL
JiTPOL è una system house del poliuretano con sede a Bursa, in Turchia: produciamo in proprio i nostri distaccanti, in versione a base acqua e a base solvente. Si rivolgono a chi produce pannelli per celle frigorifere e pannelli sandwich su linee a presse in discontinuo, frigoriferi e bollitori, furgonature isotermiche, sedute stampate e memory foam, pezzi integrali autopellanti e RIM, elementi decorativi e in finto legno.
Quale versione sia adatta a voi dipende dal pezzo, dallo stampo e da come applicate il distaccante: per questo partiamo da lì e vi aiutiamo a scegliere il distaccante giusto e ad applicarlo sulla vostra linea. Se verniciate nello stampo o dopo la sformatura, diteci: la nostra gamma di ausiliari comprende anche vernici poliuretaniche in stampo (in-mould coating) e per verniciatura diretta. Potete richiedere il preventivo dei soli distaccanti oppure insieme a un sistema bicomponente JiTPOL e, per i progetti idonei, i nostri tecnici possono visitare la vostra linea ed eseguire con voi prove di produzione. I dettagli e la richiesta di preventivo si trovano nella nostra pagina sui distaccanti per stampi; su richiesta inviamo la scheda tecnica del distaccante proposto per la vostra linea.
Domande frequenti
Conviene usare un distaccante a base acqua o a base solvente?
Dipende dal pezzo, dallo stampo, dal processo e dalle regole del vostro stabilimento. I film a base solvente asciugano quasi subito, ma la maggior parte dei solventi usati è infiammabile e rilascia VOC. I film a base acqua pongono meno problemi di salute e sicurezza, ma asciugano più lentamente e devono essere completamente asciutti prima della colata, perché l'acqua reagisce con l'isocianato.
Che cos'è un distaccante semipermanente?
Un rivestimento che si lega alla superficie dello stampo e continua a svolgere la sua azione distaccante per più cicli, così non va applicato ogni volta. Il numero di cicli per cui dura varia in base al processo, al materiale e al metodo di applicazione. Richiede una superficie dello stampo pulita e asciutta, e la scheda tecnica del fornitore descrive come si applica e come si rinnova.
Che cos'è un distaccante interno?
Un additivo miscelato nel sistema poliuretanico. Durante la polimerizzazione migra in superficie e funziona da film distaccante. Si usa in alcuni processi, come il RIM. Riduce la frequenza con cui va spruzzato un distaccante esterno ma potrebbe non sostituirlo, e poiché può continuare a migrare in superficie può influire su primer, verniciatura e incollaggio. Provatelo con il vostro sistema.
Si può verniciare un pezzo stampato con un distaccante?
Spesso sì, ma è il distaccante a determinare quanto sia facile. I residui di distaccante vanno spesso rimossi prima della verniciatura o dell'incollaggio, e il silicone è una causa nota di crateri nella vernice, anche in quantità minime. I tipi senza silicone venduti come verniciabili sono pensati per evitare questo problema. Verificate la combinazione di distaccante e vernice sui vostri pezzi.
Ogni quanto si applica il distaccante?
Dipende soprattutto dal tipo di distaccante. Un film che si consuma a ogni ciclo si rinnova a ogni ciclo oppure a intervalli di pochi cicli, mentre un rivestimento semipermanente dura più a lungo; quanto, dipende dal prodotto, dal pezzo e dallo stampo. Più prodotto non significa meglio, perché l'eccesso si accumula sullo stampo. L'intervallo giusto si stabilisce meglio insieme al fornitore.
Perché il mio pezzo in poliuretano si attacca allo stampo?
Di solito il film distaccante non sta svolgendo il suo compito: può essere troppo sottile, irregolare o esaurito, il distaccante può non essere adatto al sistema poliuretanico, oppure le condizioni dello stampo o del processo possono rendere più difficile il lavoro del film. La causa cambia da una linea all'altra, quindi controllate prima la scheda tecnica del distaccante e, se il problema persiste, rivolgetevi al nostro team tecnico.
Un distaccante a base solvente è infiammabile?
Di solito sì: la maggior parte dei solventi usati nei distaccanti è infiammabile, quindi i distaccanti a base solvente emettono vapori infiammabili. Spruzzate in aree ben ventilate e prive di fonti di innesco, usate attrezzature adatte alla zona e indossate i dispositivi di protezione indicati nella scheda di sicurezza (SDS). I distaccanti a base acqua hanno un veicolo non infiammabile, ma vale anche per loro la rispettiva SDS.
Fonti
- Wikipedia: Release agent (in inglese)
- Wikipedia: Poliuretano
- Hopmann et al., PU Magazine 6/2020, IKV Aachen e Fraunhofer IFAM (in inglese)
- Schöldgen et al., European Polyurethane Journal, settembre 2014, IKV Aachen e Fraunhofer IFAM (in inglese)
- Hutchinson (1987): distaccante interno nel PU-RIM, bagnatura del primer e migrazione termica (in inglese)
- Thompson e Suddaby, SAE 1991: distaccante interno nel poliuretano RIM (in inglese)
- Brevetto USA 5.028.366 (Air Products, 1991): distaccante a base acqua per schiuma stampata (in inglese)
- Abdul-Rani et al. (2005): temperatura dello stampo e texture superficiale della schiuma (in inglese)
- Lee, Park e Whitesides (2003): i solventi fanno rigonfiare la gomma siliconica, PDMS (in inglese)
- National Collision Repairer (2021): contaminazione da silicone nel reparto di verniciatura (in inglese)
- HMG Paints: crateri e occhi di pesce (in inglese)
- Direttiva 2010/75/UE: definizione di VOC, allegato VII
- Direttiva 98/24/CE, articolo 6: agenti chimici sul lavoro
- EU-OSHA: direttiva 1999/92/CE, atmosfere esplosive (in inglese)
- Resmî Gazete 28733 (2013): regolamento sul lavoro con le sostanze chimiche (in turco)
- Resmî Gazete 28633 (2013): regolamento sulla protezione dei lavoratori dalle atmosfere esplosive (in turco)
- Regolamento (UE) 2020/1149 della Commissione (diisocianati, allegato XVII del REACH)