Perché due componenti in silicone trasparente possono offrire una visibilità diversa? Ce lo spiega Silicone & Specialties
Definire un componente in silicone come “trasparente” non significa necessariamente che ciò che si trova dall’altra parte sarà visibile con la stessa nitidezza in ogni configurazione.
Il risultato ottico dipende infatti da come la luce attraversa il materiale e da ciò che accade alla formulazione durante la trasformazione, fino ad arrivare al componente finito.
Dalla formulazione alla luce
La formulazione della mescola è il primo elemento da considerare. “Oltre alla componente polimerica siliconica, possono essere presenti cariche rinforzanti, pigmenti e altri componenti che contribuiscono alle caratteristiche finali del materiale.
La loro presenza non determina però automaticamente un materiale trasparente o opaco.
Un esempio importante è la silice, comunemente utilizzata come carica rinforzante negli elastomeri siliconici, anche in formulazioni destinate ad applicazioni medicali. Negli HCR, per esempio, possono essere utilizzate silici pirogeniche o precipitate ad alta superficie specifica per contribuire alle proprietà meccaniche.
Questo non significa però che la presenza della silice renda necessariamente il silicone opaco: utilizzando una silice sufficientemente fine, è possibile ottenere articoli trasparenti anche per applicazioni alimentari e medicali.
Per comprendere il risultato ottico bisogna quindi guardare anche a come la carica è presente e dispersa nella matrice. Dimensione delle particelle, loro distribuzione nel materiale e differenza di indice di rifrazione tra i diversi componenti possono influenzare il modo in cui la luce attraversa il materiale e quanto viene diffusa.
È proprio la diffusione della luce a contribuire alla differenza tra un materiale attraverso cui si vede con buona nitidezza e uno che lascia passare la luce ma restituisce un’immagine più velata.
Per questo, nella valutazione della chiarezza ottica non si considera soltanto la trasmittanza, ma anche l’haze, che descrive la diffusione della luce trasmessa responsabile della riduzione del contrasto degli oggetti osservati attraverso il materiale.
Dalla formulazione al componente
La formulazione non è però l’unico elemento che determina il risultato ottico: anche il modo in cui la mescola viene trasformata può influire sulla qualità visiva del componente finito.
Durante la lavorazione è importante mantenere l’omogeneità del materiale ed evitare discontinuità che possano interferire con il passaggio della luce: bolle o altre discontinuità all’interno del materiale possono diffondere la luce e ridurre la chiarezza ottica. Per questo, nelle lavorazioni delle mescole siliconiche, il controllo del processo è importante anche per mantenere l’omogeneità del materiale e del prodotto finito.
Una formulazione con buone caratteristiche ottiche non garantisce quindi, da sola, lo stesso risultato nel componente finito: occorre considerare anche come il materiale viene lavorato e trasformato.
Anche nel componente finito, spessore, superficie e configurazione possono contribuire al risultato ottico osservato.
Due componenti possono quindi essere entrambi definiti trasparenti e offrire comunque una visibilità diversa. La differenza può dipendere dalla formulazione e dalla dispersione dei suoi componenti nella matrice, dal modo in cui la luce viene trasmessa e diffusa, dalla qualità della trasformazione e dalla presenza di eventuali discontinuità nel materiale.
Quando la trasparenza ha una funzione precisa, la domanda non è quindi soltanto “quanto è trasparente il silicone?”, ma soprattutto “che cosa deve essere possibile vedere attraverso il componente?”
Questo vale, per esempio, per un tubo in silicone destinato al passaggio di un fluido o per un reservoir in silicone, dove la visibilità può essere parte della funzione di controllo del componente.
Definire il risultato atteso in funzione di ciò che deve essere riconosciuto permette quindi di collegare le caratteristiche della mescola e della trasformazione alla reale funzione visiva del componente.