Metacrilato

Le lastre di metacrilato possono essere prodotte tramite due processi di produzione differenti: l’estrusione e la colatura. I due processi partono dal materiale in due stati differenti, per l'estrusione il PMMA si presenta inizialmente in granulo che viene fuso in particolari macchine industriali, per la colatura si parte invece dal monomero liquido. In seguito per ottenere il metacrilato estruso il materiale fuso fuoriesce dagli estrusori tramite degli ugelli e passa attraverso due cilindri distanziati opportunamente in base allo spessore che si vuole produrre, i quali determinano una lastra con spessore definito e costante. Il metacrilato colato invece viene prodotto per colatura del materiale liquido in due appositi vetri speculari, chiusi lateralmente da una guarnizione (chiamata cimosa) che determina lo spessore della lastra. Successivamente viene fatta la polimerizzazione tramite ciclo termico. Le due differenti metodologie di produzione generano due prodotti con alcune caratteristiche uguali, come la trasparenza che si avvicina alla qualità della fibra ottica, il perdurare della qualità ottica nel tempo dato che, a differenza del policarbonato, non ingiallisce a seguito dell’esposizione ai raggi UV e un buon punto di rottura, maggiore rispetto al vetro anche se inferiore al policarbonato, ma anche alcune caratteristiche diverse che bisogna saper conoscere per scegliere il prodotto più idoneo alle lavorazioni che si andranno a fare.
I grandi pregi del pmma estruso rispetto al colato sono il suo spessore costante per l’intera grandezza della lastra e il suo costo contenuto: per quanto riguarda il primo punto, il passaggio nei due cilindri a distanza fissa permette di ottenere una lastra perfettamente planare con una tolleranza del +/- 3% a differenza del colato che presenta una percentuale maggiore, caratteristica che lo rende il prodotto ideale per le lavorazioni che necessitano di precisione e di omogeneità nello spessore per eseguire un lavoro a regola d’arte, come la produzione di pezzi ad incastro o l’applicazione di pellicole. Per quanto riguarda il secondo punto, l’economicità, deriva dal fatto che la produzione per estrusione è molto più veloce perché le lastre vengono subito raffreddate e tagliate a misura, per cui non impegnano la linea produttiva. Al contrario la produzione per colatura deve prevedere i tempi del ciclo termico delle lastre dentro ai vetri, che varia in base allo spessore prodotto, per cui determina il possesso di numerosi vetri che vengono tutti impegnati contemporaneamente dopo la colatura e impediscono una produzione in continuo. Nonostante la produzione fuori dalle misure standard sia più facile e comune per il PMMA estruso, entrambi i materiali possono essere personalizzati sia in lunghezza sia in larghezza tramite la riduzione della testa di estrusione per il metacrilato estruso o la creazione di vetri dalle misure personalizzate per colato.
Il metacrilato colato risulta superiore alle lastre estruse per via della sua eccellente lavorabilità, della maggiore resistenza alle aggressioni delle sostanze chimiche e delle alte performance a seguito di termoformatura e incisione a laser CO₂. Risulta più lavorabile perché non subisce la pressione di produzione del metacrilato estruso, per cui si formano meno tensioni nella lastra che potrebbero andare a deformarlo se sottoposto a particolari lavorazioni determinanti delle dilatazioni termiche, fasi durante le quali le lastre di metacrilato colato si deformano omogeneamente in tutte le direzioni, mentre le lastre di metacrilato estruso possono dilatarsi in modo eterogeneo a seconda di come si orienta il materiale rispetto al senso di estrusione. Inoltre i risultati ottenuti a seguito di incisione a laser CO₂ sono esteticamente migliori rispetto a quando si applica questo tipo di lavorazione al pmma estruso per due motivi: i bordi del pmma colato risultano tagliati perfettamente, a differenza del pmma estruso sui cui bordi tagliati possono formarsi delle sbavature, inoltre in fase di incisione con laser sul pmma colato si ottiene un’incisione bianca nettamente contrastante con la trasparenza del materiale, per cui di grande effetto, mentre con il pmma estruso si otterrebbe un’incisione meno brillante.
La lavorabilità del metacrilato è altissima e di conseguenza viene impiegato in moltissimi settori dalla comunicazione, l’arredamento, l’industria, la medicina, l’ottica fino all’ingegneria. Negli esercizi commerciali viene usato sia all’interno per espositori, vetrine, porta brochure, divisori, segnaletica, schermi e totem, sia all’esterno per pubblicità luminosa, insegne e in generale tutto ciò che appartiene al mondo della comunicazione visiva realizzata con materiale plastico. In più, in campo alimentare, viene largamente utilizzato in sostituzione al vetro nei banchi frigo, per espositori per alimenti sciolti, vassoi, contenitori per alimenti vari, ecc.
Passando al campo dell’arredamento il pmma si presta a tantissime applicazioni grazie alla sua qualità ottica e la robustezza, rendendolo ideale per la produzione di complementi d’arredo di grande effetto. Viene utilizzato per soprammobili di design, arredi vari come tavoli e sedie, parapetti e scaffali. Il suo utilizzo si è esteso in tutti i campi dell’arredamento, arrivando al sanitario e al nautico. Da non dimenticare il settore dell’illuminazione dove il metacrilato viene impiegato per la produzione di lampade moderne e di moltissime forme diverse. Grazie alla trasparenza o all'opalescenza del materiale, la luce può creare effetti scenici che sono in grado, da soli, di arredare una stanza. Oltre all’arredo per interni il pmma viene impiegato anche nell’arredo urbano per display luminosi e cartelli stradali. Si trova inoltre un largo utilizzo di questo materiale lungo le ferrovie e le autostrade in quanto viene utilizzato per le barriere antirumore.
In aggiunta ai settori citati, il metacrilato viene utilizzato in moltissimi altri campi come le fiere, dove può essere il materiale per un bancone o per la parete dello stand fieristico, data la sua particolare caratteristica di essere biocompatibile si utilizza per le lenti intraoculari, tempo fa anche per le lenti a contatto extra-oculari che però ora vengono realizzate con materiali diversi, fino ad arrivare alla produzione di acquari. Per la realizzazione di questi ultimi si utilizzano colle apposite che, unite all'esperienza artigianale dell'operatore, rendono il particolare incollato completamente lucido e trasparente.
Oltre alla versione classica in lastra trasparente sono disponibili diverse finiture: l’estruso specchiato ne è un esempio, così come il pmma colato che può essere satinato su un lato o due lati, entrambi possono essere colorati in una gamma molto ampia di colori. In più con l’aggiunta di sostanze in fase di produzione si possono ottenere il metacrilato estruso anti-urto, con varie gradazioni di resistenza agli urti, il metacrilato colato con la protezione UV particolarmente indicato nei musei o nelle esposizioni permanenti per la protezione degli oggetti d’arte, il metacrilato colato con l’inclusione di tessuto, brillantini o altro per le applicazioni di design. Il metacrilato colato può essere prodotto in spessori molto alti, anche 100 mm, ma quando la lastra supera i 25 mm di spessore viene definita blocco. Infine, il metacrilato può anche essere il materiale di produzione di tubi, sia estrusi, sia colati, e barre piene a sezione quadrata o tonda. Per la produzione delle barre si utilizzano i blocchi di metacrilato colato che poi vengono opportunamente tagliati e rettificati, mentre per i tubi colati si utilizza un particolare cilindro in cui viene inserita la mescola necessaria per produrre lo spessore desiderato e questo, tramite la forza centrifuga, distribuisce il materiale lungo i suoi bordi. Il diametro del cilindro determina quindi il diametro esterno del tubo mentre la quantità di materiale inserita prima della produzione determina il diametro interno dello stesso.
Il metacrilato è stato sviluppato in vari laboratori europei negli anni ’20 del ventesimo secolo e successivamente prodotto a partire dagli anni ’30 quindi circa 25 anni in anticipo rispetto al policarbonato. Data la sua storicità viene molte volte chiamato con il nome plexiglass o perspex, che però in realtà sono i marchi di due specifici produttori, e non il nome del prodotto.