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Automazione per il riciclaggio del legno
Articolo tratto da "Automazione Oggi" - numero 223 - Marzo 2000

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Il Gruppo Mauro Saviola è tra i primi in Europa per la produzione di pannelli truciolari: nel nuovo stabilimento Sit 2000 è stato adottato come sistema di supervisione Super-Flash di Automa

A cura di Valerio Alessandroni

A Viadana in provincia di Mantova nasce nel 1963, il primo nucleo produttivo del Gruppo Mauro Saviola, un sistema di attività produttive oggi costituito da nove società: Sadepan Chimica, Sia, Sit, Silla, Sadepan Legno, Sacic Legno, Sitapan, Nuova Rivart e Sitech. Nove aziende che, secondo un criterio di diversificazione geografica e settoriale, interagiscono collaborando a soddisfare i bisogni di un mercato dinamico ed in perenne evoluzione: quello del legno.
Formaldeide, resine ureiche liquide ed in polvere, resine melaminiche liquide, carte decorative melaminiche, pannelli truciolari grezzi, pannelli speciali idrofughi e ignifughi, pannelli di fibra e Mdf, pannelli nobilitati, bilaminati, postformati, laminati plastici in continuo e bordi sono i principali prodotti del Gruppo Saviola.
Negli anni, il Gruppo ha provocato una vera rivoluzione nella produzione del pannello truciolare, passando dall'utilizzo di ramaglia di pioppo allo sfruttamento di legno riciclato. Recuperando e riutilizzando legno 'pulito' naturale proveniente dalle più diverse lavorazioni industriali, si contribuisce alla tutela e alla salvaguardia dell'ambiente, limitando l'abbattimento di alberi e foreste; inoltre, si evitano gli sprechi di materiale legnoso, collaborando a risolvere il problema dello smaltimento dei residui industriali.
Il know-how chimico e tecnologico del Gruppo ha permesso inoltre la produzione di pannelli con sempre minore emissione di formaldeide nell'ambiente, di pannelli speciali ignifughi per la prevenzione degli incendi, di pannelli idrofughi destinati ad ambienti ad alto tasso di umidità. In questo disegno rientra anche l'installazione, presso le aziende del Gruppo, di nuovi elettrofiltri che consentono di mantenere le emissioni in atmosfera largamente al di sotto dei parametri stabiliti dalle normative.

Lo stabilimento Sit 2000
Il nuovo stabilimento Sit 2000 di Mortara (PV), inaugurato nel 1999 dal Gruppo Saviola, rappresenta un modello di integrazione tra tecnologia e natura, con una pressa in continuo di 50 m che sviluppa una capacità produttiva giornaliera di 2000 m3 di pannello truciolare.
Il sistema coordinato di strutture, servizi e impianti per la produzione di pannello truciolare si concretizza attraverso un ciclo integrato e complesso di lavorazioni in cui intervengono tecnologie differenti: dal processo di fabbricazione del pannello a quello dell'impregnazione delle carte melaminiche, a quello della nobilitazione vera e propria. Al termine di un laborioso percorso, i pannelli grezzi, attraverso l'allestimento di carte decorative, lasciano l'anonimo stato grezzo per essere 'vestiti' a imitazione delle essenze legnose più pregiate. Si ottiene quindi un pannello che ha un peso specifico e caratteristiche migliori di quelli prodotti con legno nuovo. Lo stabilimento Sit 2000 è stato realizzato con un obiettivo preciso: utilizzare unicamente materiale riciclato.
Ciò a differenza di altri stabilimenti del Gruppo Saviola, dove invece è stata eseguita una graduale conversione tecnologica. L'impianto (il più grande del suo genere in Italia e fra i primi in Europa) è stato quindi completamente automatizzato in funzione di questo processo produttivo.
La raccolta del materiale viene eseguita in diversi Paesi europei, che assicurano circa il 70% del fabbisogno giornaliero. Tale materiale viene trasportato allo stabilimento di Mortara mediante convogli ferroviari, dopo un primo trattamento di eliminazione delle impurità.
La quota rimanente del fabbisogno giornaliero viene invece acquisita attraverso un sistema di raccolta differenziata. Dopo essere stato accumulato in una grande area di ricevimento all'aperto, il materiale viene sottoposto a un primo trattamento per rimuovere le parti inquinanti più grosse: elementi metallici o di plastica, vetro, ecc. Questa separazione è effettuata sfruttando il diverso peso specifico dei materiali e i materiali estranei così recuperati sono successivamente classificati e rivenduti.

Le fasi della lavorazione
Il legno è quindi avviato alla fase di lavorazione, attraversando innanzitutto una fase di deferrizzazione mediante tamburi magnetici. Da qui, è successivamente sminuzzato in un grosso cippatore.
Trasportato mediante coclee, il materiale cippato è sottoposto a un processo di pulizia per la rimozione degli elementi estranei più piccoli (chiodi, viti, sassolini, schegge di vetro, ecc.). I pulitori operano mediante un sistema di vibrazione, combinato con trappole disposte in modo tale da catturare ed eliminare i materiali più pesanti. Dopo la pulitura, il cippato è introdotto in una serie di mulini, che ne raffinano le fibre riducendo ulteriormente le loro dimensioni. Il materiale raffinato ha ancora un grado di umidità molto elevato, che deve quindi essere opportunamente ridotto al 5-6% medio. A tale scopo, esso viene avviato a un grosso essiccatoio rotante, nel quale è investito da una corrente di aria calda che riduce la percentuale di umidità al valore ottimale.
Nella fase successiva, il materiale essiccato subisce una vagliatura, per essere suddiviso in quattro classi dimensionali al fine di rimuovere gli inquinanti che hanno un peso specifico vicino a quello del legno (alluminio, sabbia, plastica, ecc.).
I vagli a vibrazione eseguono la suddivisione richiesta mediante reti a maglie calibrate e i diversi tipi di materiale omogeneo così ottenuti vengono inviati ad altrettanti pulitori pneumatici a secco. In essi, un'azione di ventilazione abbinata a speciali sistemi meccanici permette di regolare la pulizia del materiale tenendolo in sospensione.
Avviene quindi l'ultima separazione degli inquinanti, anche in questo caso sfruttando le differenze di peso specifico, mentre la polvere residua è utilizzata per la cogenerazione termica.
Dopo la suddivisione in quattro classi dimensionali, al solo scopo di facilitare la rimozione degli inquinanti, il materiale viene quindi ricomposto nelle due sole tipologie fine e grosso, avviate nei rispettivi magazzini.

Dal 'materasso' di scaglie di legno al pannello finito
Dal proprio magazzino, il materiale fine viene inviato a una resinatrice che lo impasta con una miscela composta da resine ed elementi acceleranti. L'impasto viene quindi portato alle macchine formatrici che preparano il 'materasso' da cui avranno origine i pannelli.
Esistono quattro tipi di formatrici due per gli strati fini esterni e due per gli strati di materiale più grosso al centro del pannello. Questa composizione a sandwich del materasso ha una ragione precisa: mentre la fibra più grossa al centro assicura caratteristiche di resistenza ed elasticità, il materiale fine esterno permette una levigatura ottimale del pannello.
Poiché i quantitativi prodotti di materiale fine e grosso potrebbero essere diversi, l'impianto prevede dei mulini raffinatori che vengono regolati in feed-back per ottenere materiale di bilanciamento in base alle esigenze della linea finale. In questo modo, viene sempre assicurata una corretta disponibilità di materiale grosso e fine.
A questo punto, il materasso viene sottoposto a una fase di pressatura a freddo, che favorisce la reazione chimica nella miscela collante e la parziale degasificazione del materiale. È quindi possibile effettuare la pressatura a caldo, ottenuta tramite una linea in continuo lunga 50 m.
Il pannello viene quindi tagliato trasversalmente nella lunghezza richiesta e avviato all'accatastamento mediante rulliere di raffreddamento. Infine, viene eseguita la levigatura degli strati esterni, per garantirne lo spessore. Condizione, questa, indispensabile per l'applicazione omogenea della colla e del rivestimento cartaceo o melaminico.

Il sistema di supervisione
I volumi di produzione notevoli e il ridotto impiego di personale hanno richiesto l'adozione delle tecnologie di automazione avanzate per garantire lo stretto controllo di ogni fase del ciclo e, in particolare, delle caratteristiche chimico-fisiche dei materiali all'ingresso della pressa.

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La scelta del sistema di supervisione è stata condizionata dalla notevole estensione dell'impianto.
Il sistema di supervisione è stato organizzato in tre parti, dedicate alla gestione del materiale 'verde' (dall'area di ricevimento fino all'essiccatoio), del materiale 'secco' (a valle dell'essiccatoio) e della pressa. A sua volta, il sistema dedicato al verde si divide nel sistema di supervisione del cippatore e nel sistema di stoccaggio del materiale raffinato (comprendente i pulitori e i mulini).
Ciascuna di queste parti è dotata di un terminale videografico che consente di tenere sotto controllo tutte le utenze collegate, i parametri di funzionamento e i relativi allarmi. Il sistema dedicato al secco (comprendente i vagli e i pulitori) utilizza tre monitor videografici, per potere visualizzare simultaneamente più zone dell'impianto. L'intera architettura è basata sul sistema di supervisione Super-Flash di Automa. Esso è stato programmato in modo da presentare inizialmente una pagina d'insieme della zona tenuta sotto controllo.
Successivamente, può essere richiamata una pagina particolare per ogni macchina 'strategica' all'interno della zona, perché nella pagina generale non è possibile visualizzare in dettaglio tutte le utenze. Per esempio, nella sezione del materiale verde è prevista una pagina per il cippatore, con tutte le utenze ad esso collegate. Questa organizzazione del sistema di supervisione è di notevole aiuto nella localizzazione e risoluzione dei guasti, perché selezionando con il mouse una delle utenze è possibile visualizzarne immediatamente tutti i parametri di funzionamento. Inoltre, le utenze sono codificate con le stesse sigle utilizzate nei quadri elettrici, permettendo un'immediata identificazione delle stesse. Super-Flash viene eseguito su PC con sistema operativo Windows NT 4.0 SP4. Essi possono essere abilitati in modo che, in caso di allarme, la videografica si posizioni automaticamente sulla pagina interessata, dove l'utenza che è andata in allarme assume un colore rosso (le utenze correttamente funzionanti sono indicate con il colore verde, mentre il colore marrone indica le utenze ferme).
Complessivamente nella "sezione verde" sono state previste 10 pagine di dettaglio che possono essere attivate selettivamente sui tre PC grazie a un programma sviluppato con MicroC. A queste si aggiungono altre nella "sezione del secco", per oltre 1.000 utenze gestite nelle due sezioni. Per ogni utenza è possibile visualizzare tutti i parametri di funzionamento e vari tipi di allarme: scatto termico, intasamento, controllo rotazione, ecc. Ciò permette di identificare la causa di un eventuale fermo dell'impianto e di ottimizzare il successivo intervento di manutenzione o riparazione.
Molto importante per il funzionamento regolare dello stabilimento è anche la possibilità, offerta da Super-Flash, di memorizzare tutti i dati storici d'impianto, nonché la possibilità di stampare quotidianamente gli assorbimenti, i rendimenti e le ore di funzionamento delle varie utenze.
I dati vengono raccolti dalle varie utenze distribuite per mezzo di una rete di Plc con I/O remotati, che comunicano tramite protocollo Tcp/Ip con i Pc utilizzati per la supervisione. Fra loro, i Plc comunicano invece con il protocollo Data Highway Plus. Super-Flash è utilizzato anche per la monitorizzazione dei quadri elettrici.
L'integrazione di Super-Flash con gli altri sistemi di supervisione presenti nello stabilimento Sit 2000 avviene tramite scambio di informazioni appoggiate sui Plc. Oggi, due sole persone possono tenere sotto controllo tutto l'impianto, attraverso una sala controllo sopraelevata, disposta al centro dello stabilimento. Una serie di monitor videografici e circa 10 telecamere permettono di gestire visivamente i punti critici della linea.

Espansioni future
L'impianto Sit verrà ampliato in futuro con l'aggiunta di ulteriori mulini e pulitori del 'verde', che verranno a loro volta gestiti dal sistema Super-Flash. L'aggiunta di questi nuovi macchinari non rappresenterà un problema, perché Super-Flash è stato progettato in modo da accettare ogni nuova espansione dell'impianto". In particolare, è già in fase di sviluppo un'applicazione di raccolta dati con Super-Flash.
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