Prima di rispondere alla domanda può essere utile premettere un pizzico di storia sulla scoperta del PVC e una indicazione delle sue caratteristiche.
Nel 1835 H. Regnault ottiene la prima sostanza basata sul principio della polimerizzazione che verrà poi denominata PoliVinilCloruro (PVC) .
Molti dei materiali che utilizziamo quotidianamente sono costituiti da polimeri , cioè macromolecole formate da molecole più semplici, chiamate monomeri . I polimeri possono essere sintetici o naturali, questi ultimi sono particolarmente comuni in piante e animali. Molti tessuti viventi (le proteine negli animali e i carboidrati nelle piante) e molti dei cibi che consumiamo tutti i giorni (fibre, cereali, carne) sono costituiti da polimeri; inoltre, le piante e gli animali generano sostanze a base di polimeri che vengono solitamente prodotte come fibre e in seguito lavorate e trasformate in fili e tessuti. Nel processo di polimerizzazione, che avviene in presenza di specifici catalizzatori, i monomeri vengono riaccorpati e legati in lunghe catene. Si ottengono così i polimeri, ciascuno dei quali ha proprietà, struttura e dimensione diverse in funzione dei differenti tipi di monomeri di base. La formula strutturale del PVC è:
Il PVC è un materiale termoplastico amorfo.
Prodotto industrialmente dal 1930 il PVC, grazie alla sua versatilità, alla sua resistenza all’usura, agli agenti chimici ed atmosferici e al fuoco, si presta alle più svariate applicazioni nei settori edilizia e costruzioni (tubi, profili per finestre), imballaggio alimentare e farmaceutico (vaschette per alimenti, blister, etc.) cavi, trasporti, sport e tempo libero, arredamento, abbigliamento, casalinghi e prodotti medicali. Con l'aggiunta di additivi si può migliorare sia la resistenza meccanica sia quella elettrica.
Veniamo ora alla domanda del nostro web-nauta. Il processo di piegatura sottopone il materiale alle sollecitazioni di compressione e trazione; queste sollecitazioni “snervano” il materiale; questo snervamento, a livello microscopico, implica la formazione di “cracks” cioè vuoti e “crazes” cioè vuoti attraversati da fibre di polimero orientato: questi sono responsabili dello sbiancamento.
Per spiegare lo “snervamento” si può dare una curva sforzo/allungamento tipica del PVC rigido che da elementi utili per capire lo stato del materiale (anche come resistenza meccanica) nei vari punti della curva.
La prima zona della curva è quella di sforzi proporzionalità o elastica dove il materiale sollecitato non subisce alterazioni strutturali. La seconda zona è chiamata di scostamento della proporzionalità; il materiale inizia a snervarsi e non ritorna, al cessare della sollecitazione, allo stato iniziale. Questa è la zona dove inizia lo sbiancamento. Nella terza zona il materiale si allunga fino a rottura.
Bruno Dulach - Ingegnere
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