l ptfe, più conosciuto attraverso le sue denominazioni
commerciali Teflon ®, Fluon ®, Algoflon ®, Hostaflon ®, è un
polimero fluorurato scoperto casualmente all'interno di una bombola
occlusa di tetrafluoroetilene nel 1938 da Roy J. Plunkett. L’azienda
americana Du Pont fu la prima a produrlo in un suo impianto pilota
per fornirne alcune quantità all'esercito statunitense
affinché fosse impegnato nella costruzione della prima bomba
atomica.
Il ptfe presenta una serie interessante di caratteristiche che
lo avevano portato a essere considerato materiale strategico fin
dagli anni Settanta. Grazie alla natura dei suoi legami chimici
di tipo Carbonio-Fluoro è caratterizzato da completa inerzia
chimica per cui non viene aggredito dalla quasi totalità dei
composti chimici, è assolutamente insolubile in acqua e
in qualsiasi altro solvente organico, possiede ottime qualità elettriche,
di resistenza al fuoco, è caratterizzato da un coefficiente
di attrito molto basso, è antiaderente.
Il legame del tipo C-F (Carbonio-Fluoro) è di tipo covalente
cioè caratterizzato da più alta energia rispetto
agli altri legami. Le molecole sono molto stabili e quindi in grado
di sopportare alti livelli di sollecitazione termica e di aggressione
chimica.
Queste caratteristiche assumono ulteriore importanza se si considera
che si mantengono praticamente inalterate in un campo di temperature
comprese tra gli-80 e i 250°C.
Il ptfe è un polimero termoplastico, ovvero può essere
fuso e solidificato più volte. A temperatura ambiente la
sua struttura è cristallina, scaldato a 327°C si trasforma
in una resina amorfa semiliquida, facilmente modellabile per iniezione
o estrusione.
A circa 500°C si decompone liberando una gamma di gas fluorurati
tossici. Non presenta però alcun rischio di tossicità finché viene
mantenuto a temperature inferiori ai 200°C e non richiede pertanto
accorgimenti particolari per il suo impiego quotidiano.
In ambito architettonico, il tessuto in Politerefluoroetilene (ptfe)
oggi sta assumendo un ruolo sempre più di rilievo per l’unicità delle
sue prestazioni e per la sua caratterizzazione estetica che supera
gli attuali prodotti spalmati presenti sul mercato.
Il tessuto, nella sua forma espansa, è attualmente commercializzato
dalla Gore sotto il marchio Tenara, prodotto nato da una operazione
di trasferimento tecnologico dal campo dell’abbigliamento
sportivo verso il settore architettonico del tessuto Gore-Tex scoperto
nel 1970 ad opera di Bob e Vieve Gore.
Il processo di espansione del ptfe conferisce al materiale una
struttura microporosa che permette la traspirazione del vapore
e contemporaneamente la totale impermeabilità all’acqua
e all’aria. La combinazione di caratteristiche di morbidezza
e alte prestazioni del tessuto Gore Tex è ottenuta grazie
all’utilizzo di membrane multicomponenti costituite dall’accoppiamento
mediante cucitura di due o tre strati di tessuto con caratteristiche
altamente specializzate.
Il tessuto Tenara, rappresenta oggi l’ultima frontiera delle
membrane per tensostrutture offrendo prestazioni di elevata durabilità,
resistenza, flessibilità e facilità di pulitura non
confrontabili con gli attuali prodotti presenti sul mercato. Il
tessuto si configura come una membrana monocomponente costituita
al 100% di ptfe ad alta resistenza spalmato in ptfe. La presenza
di un solo materiale permette una maggiore facilità e governabilità del
processo produttivo snellendo il numero degli operatori coinvolti
nella fornitura dei prodotti di base e facilitando le fasi di riciclaggio
del prodotto a fine vita.
Il tessuto, sfruttando le caratteristiche intrinseche del polimero,
si configura circa quattro volte più resistente di quelli
in poliestere/pvc e due volte più resistente di quelli in
vetro/ptfe anche in presenza di condizioni atmosferiche estreme.
(vedi fig.1)
La particolare traslucenza del materiale permette una trasmissione
della luce solare di circa il 40%, contro il 13% dei tessuti spalmati
in pvc e il 25% di quelli in vetro/ptfe. (vedi fig.2).
Comportamento al fuoco
Il materiale non è infiammabile e non supporta la fiamma
in ambienti che contengono quantitativi di ossigeno inferiori al
95% come dimostrato dai numerosi test internazionali di infiammabilità eseguiti
sui provini. Il materiale è stato testato, con risultati
eccellenti, dai seguenti test di infiammabilità : ASTM
E84, ASTMJ E108 NFPA 701(Stati Uniti), BS 476 Parte 3, Parte 5,
Parte 6, Parte 7 (Gran Bretagna), NF P 92-503 M1 (Francia), DIN
4102 B1/A2 (Germania).
A differenza del pvc, il ptfe non necessita dell’aggiunta
di plasticizzanti, stabilizzanti e catalizzatori per migliorare
le sue proprietà, inoltre è privo di cloro e non
contribuisce all’aumento del buco nell’ozono, è innocuo
al contatto con la pelle e inodore. La sua resistenza , durabilità e
la sua facile riciclabilità contribuiscono a ridurre l’impatto
ambientale e le operazioni di manutenzione e pulizia.
Lavorazione:
L’estrema resistenza e inerzia del prodotto rendono più difficili
le operazioni di lavorazione e saldatura necessarie per la realizzazione
delle membrane per tensostrutture. Il prodotto deve essere specificamente
trattato in corrispondenza delle linee di saldatura per permettere
una migliore aderenza. Il processo di saldatura a caldo avviene
in due fasi. La prima consiste nella pulitura del supporto in modo
che tracce di polvere o grasso compromettano la buona riuscita
della saldatura. L’operazione di pulitura avviene solitamente
utilizzando specifiche sabbie abrasive e deve essere condotta con
grande attenzione per non rovinare i bordi del telo che si consiglia
di ricoprire con un nastro protettivo. La fase di saldatura avviene
mediante la sovrapposizione dei lembi di tessuto con l’interposizione
di un film dello stesso materiale che viene scaldato a circa 230°C
e sottoposto ad una pressione variabile tra 35 e 103 KPa per un
intervallo di tempo di 20-90 sec.La difficoltà di lavorazione
e il costo elevato del tessuto, (circa 80-100 euro/mq, 10 volte
più alto di un tessuto in poliestere/pvc) fanno sì che
queste membrane incidano per una quota molto bassa sul volume di
mercato, anche se si tratta di prodotti di alta qualità e
adatti soprattutto ad applicazioni in cui sia richiesta una lunga
durata.