Analisi e ottimizzazione del processo produttivo di adesivi e sigillanti: il caso PPG Italia = Analysis and optimisation of the adhesives and sealants production process: the PPG Italia case

Il mio lavoro di Tesi, svoltasi presso l’azienda “PPG Italia” nella sede di Quattordio (AL), riguarda lo studio del processo produttivo dei sigillanti e successiva proposta di modifica dell’impianto di realizzazione, al fine di adeguare l’impianto alle richieste di qualità dei clienti. I sigillanti vengono utilizzati nel mondo automotive per unire e proteggere le lamiere della carrozzeria del veicolo. Al suo interno sono presenti alcuni componenti fondamentali per le sue funzioni: polimeri, plastificante, stabilizzanti, promotori di adesione e i fillers. Una volta omogeneizzati i componenti il sigillante può essere applicato. Dopo tale operazione, il sigillante non è ancora adeguato al suo utilizzo, è necessario innescare il fenomeno di gelling: un processo fisico-chimico che coinvolge la trasformazione di questi materiali da una fase liquida a una fase solida o semisolida. La temperatura è un parametro critico per la produzione del sigillante: test sulla qualità del prodotto hanno confermato che una temperatura troppo alta durante il processo produttivo comprometteva le proprietà del prodotto, portandole fuori dai range di qualità. Durante la stagione estiva le temperature di processo superano la soglia critica e possono portare a dei problemi di qualità sulla linea di applicazione del cliente. Si è quindi deciso di apportare una modifica impiantistica tale per cui il plastificante venisse raffreddato prima di essere inserito nel prodotto. Si è quindi definita una base-line di produzione e successivamente si è potuto dimensionare lo scambiatore di calore necessario per raffreddare il plastificante. Test successivi hanno confermato che il sigillante realizzato con il plastificante freddo non supera la soglia critica durante l’omogenizzazione dei componenti e le sue proprietà finali rispecchiano i range di qualità. La temperatura del sigillante, dopo il trasferimento all’interno dei di stoccaggio e maturazione del prodotto, essendo questi esposti alle condizioni ambientali, potrebbe aumentare eccessivamente e andare oltre il valore massimo, in quanto i silos scambiano calore con l’ambiente esterno. Per poter ovviare a questo problema, sui silos di maturazione si è deciso di installare una camicia esterna condizionata e coibentata. Tale sistema deve essere in grado di garantire una temperatura sulla superficie dei silos sufficiente affinché il sigillante all’interno non superi mai la temperatura critica. Il sistema filtrante attuale, utilizzato prima di confezionare il prodotto, risulta obsoleto e non adatto a garantire un flusso di lavoro in aumento. Per tale motivo si è deciso di rinnovarlo andando ad installare un filtro portatile, refrigerato e in grado di auto pulirsi, il quale garantisce comunque una portata di lavoro maggiore. Come ultima modifica sull’impianto si è deciso di implementare un sistema di automazione, gestito tramite PLC, in grado di aiutare gli operatori durante le operazioni di carico dei fluidi all’interno dell’impianto e di scarico del prodotto finito. Il mio lavoro di Tesi è così suddiviso: un capitolo in cui viene presentata la storia dell’arte sugli adesivi e sigillanti, in cui viene spiegata la chimica che c’è dietro la loro realizzazione, il processo produttivo e la maturazione del prodotto. Un secondo capitolo in cui viene presentato il caso PPG Italia, nello stato in cui si trovava a marzo 2023. Infine, un capitolo in cui vengono spiegate e commentate le migliorie effettuate sull’impianto e l’impatto che si è ottenuto sulla qualità del prodotto.