Il Melt Flow Index (MFI), noto anche come Melt Flow Rate (MFR), è uno dei parametri fondamentali per la caratterizzazione reologica delle materie plastiche termoplastiche.
Esso rappresenta la massa di polimero fuso che fluisce attraverso un ugello standard in 10 minuti, a una determinata temperatura e sotto un carico definito, secondo norme internazionali (ISO 1133, ASTM D1238).

L’unità di misura del MFI è g/10 min.

Dal punto di vista fisico, il MFI è inversamente proporzionale alla viscosità del materiale fuso e fornisce un’indicazione indiretta del peso molecolare medio del polimero:

• MFI basso → viscosità elevata → peso molecolare alto
• MFI alto → viscosità bassa → peso molecolare più basso

Influenza del MFI sul processo di trasformazione

Il valore di MFI ha un impatto diretto sul comportamento del materiale durante la trasformazione e quindi sulla stabilità del processo, sulla qualità del prodotto e sulle condizioni operative della macchina.

Materiali a basso MFI

(polimeri più viscosi)

• Richiedono coppie e pressioni più elevate
• Presentano maggiore resistenza al flusso
• Consentono una migliore stabilità dimensionale del fuso
• Sono tipicamente utilizzati in:
  • estrusione di tubi e profili
  • soffiaggio (bottiglie, taniche)
  • applicazioni strutturali

Materiali ad alto MFI

(polimeri più fluidi)

• Fluiscono più facilmente
• Consentono riempimenti rapidi degli stampi
• Richiedono pressioni inferiori
• Sono preferiti per:
  • stampaggio a iniezione
  • geometrie complesse
  • pareti sottili

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Relazione tra MFI e vite di plastificazione

Il valore di MFI influenza in modo significativo la progettazione e il funzionamento della vite di plastificazione, sia in estrusione sia in iniezione.

Materiali a basso MFI

• Necessitano di:
  • viti con maggiore capacità di generare pressione
  • zone di compressione più efficaci
• Spesso richiedono:
  • rapporti di compressione più elevati
  • profili vite ottimizzati per migliorare la fusione
• Una plastificazione inefficiente può portare a:
  • surriscaldamento
  • instabilità del flusso
  • variazioni di portata

Materiali ad alto MFI

• Sono più facili da plastificare
• Richiedono:
  • minore energia meccanica
  • controllo accurato della temperatura per evitare degradazione
• Viti troppo aggressive possono causare:
  • eccessivo shear
  • degrado termico del polimero
  • perdita di proprietà meccaniche

Effetti del MFI sulla qualità del prodotto

Una corretta selezione del MFI è essenziale per ottenere il giusto equilibrio tra:

• processabilità
• prestazioni meccaniche
• qualità superficiale
• stabilità dimensionale

In particolare:

• MFI troppo alto può causare:
  • colature
  • scarsa resistenza meccanica
  • deformazioni
• MFI troppo basso può portare a:
  • difficoltà di riempimento
  • instabilità di processo
  • aumento dei consumi energetici

Conclusioni

Il Melt Flow Index non è solo un dato di scheda tecnica, ma un parametro chiave di progetto di processo.
La corretta interpretazione del MFI consente di:

• scegliere il materiale più idoneo all’applicazione
• ottimizzare la progettazione della vite di plastificazione
• migliorare stabilità, qualità e ripetibilità del processo produttivo

Un approccio integrato tra materiale, vite e parametri di processo è essenziale per sfruttare appieno le potenzialità del polimero e dell’impianto.