Sebbene molto utilizzati, alcuni prodotti come i nastri adesivi e le membrane per l’efficientamento energetico fanno riferimento a normative UNI EN ISO che non danno precise evidenze sulla durabilità del materiale (membrane) o dell’adesione (nastri) in caso di esposizione prolungata ai raggi UV e agli agenti atmosferici.
Per quanto riguarda le membrane, la normativa europea UNI EN 13859 per la marchiatura CE prevede il mantenimento della classe di impermeabilità post invecchiamento e non tiene conto dei valori relativi alla funzionalità che abbiamo testato in occasione del progetto europeo MEZeroE*.

Le normative sull'invecchiamento dei materiali tramite irradiazione UV ed esposizione al calore prevedono test di laboratorio che non sempre risultano facilmente applicabili alle condizioni reali (invecchiamento artificiale vs invecchiamento in ambiente reale).

Ma cosa succede quando nastri e membrane rimangono realmente esposti per lungo tempo a condizioni atmosferiche e sollecitazioni di vario tipo?
Non è così raro che i prodotti vengano sottoposti a stress nei casi di fermo cantiere o in occasione di meteo avverso. Per capire il comportamento di alcuni prodotti Rothoblaas abbiamo eseguito un test in condizioni reali in uno dei climi più estremi al mondo: quello della Florida.

Inoltre, per provare la tenuta meccanica, la forza di adesione ed eventuali problematiche derivanti dal deterioramento dei prodotti, abbiamo portato a termine una campagna di test sulla durabilità dei nastri adesivi, dei giunti nastro-membrana-nastro e di una particolare membrana in collaborazione con l’Università di Cracovia all'interno del progetto europeo MEZeroE.

Test di durabilità in condizioni reali e in laboratorio

Per mettere alla prova determinate caratteristiche, tra cui l’adesione e la resistenza a trazione, nastri e alcune combinazioni di membrane e nastri Rothoblaas sono stati sottoposti a diversi test per verificare le variazioni dei materiali e delle caratteristiche dovute all’esposizione:

Test di resistenza agli agenti atmosferici in Florida

Nastro adesivo SPEEDY BAND
Nastro adesivo FLEXI BAND

Test di esposizione ai raggi UV e al calore in ambito del progetto MEZeroE in collaborazione con l’Università di Cracovia

1.Connessione nastro adesivo FLEXI BAND UV con membrana TRASPIR EVO UV 115

2.Connessione nastro adesivo SMART BAND + membrana adesiva TRASPIR EVO 160

3.Membrana adesiva TRASPIR EVO UV 115

Test di esposizione reale e smontabilità

Membrana adesiva TRASPIR EVO UV 210 (e TRASPIR EVO 300 che ha le stesse caratteristiche della UV 210)

Testare la durabilità in Florida

Per mettere alla prova determinate caratteristiche, tra cui l’adesione e la resistenza a trazione, i nastri Rothoblaas sono stati esposti agli agenti atmosferici in Florida e, in seguito, a test di laboratorio per verificare le variazioni dovute all’esposizione.

La Florida è l’unica vera regione subtropicale degli Stati Uniti ed è un luogo riconosciuto a livello internazionale per l’esposizione agli agenti atmosferici: ha temperature mensili superiori ai 20° tutto l’anno, un grado di umidità mensile che non scende mai sotto al 70%, piogge abbondanti durante il periodo estivo/autunnale, piogge limitate in inverno/primavera e un’esposizione ai raggi UV relativamente alta tutto l’anno (>20 KJ/m2 con picchi di 35 MJ/m2 in estate).

Caratteristiche tecniche dei prodotti testati e risultati dei test “esposizione agli agenti atmosferici in Florida"

I nastri SPEEDY BAND e FLEXI BAND sono stati esposti agli agenti atmosferici della Florida per periodi variabili, da 30 giorni fino a 3 anni.

Successivamente sono stati testati e messi a confronto con i nastri standard. L'esposizione in Florida equivale a un periodo significativamente più lungo in altre aree del mondo (ad esempio: 12 mesi in Florida corrispondono a oltre 12 mesi altrove)

Caratteristiche nastri

1.SPEEDY BAND: nastro con supporto in PE, collante acrilico reticolato UV senza solventi e armatura formata da griglia in PE.

2.FLEXI BAND: supporto in PE, collante con dispersione acrilica senza solventi e armatura formata da griglia in PL.

Test effettuati

Resistenza alla trazione e allungamento a rottura secondo EN ISO 29864 (metodo B).
Forza di adesione secondo EN ISO 29862 (angolo di 90°).

I campioni testati includono sia quelli non invecchiati sia quelli invecchiati per periodi variabili (1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 18 mesi).

Prove di trazione

SPEEDY BAND

SPEEDY BAND ha superato con successo i test di durabilità.
Dopo 12 mesi di esposizione al clima estremo della Florida, con alte temperature, elevata umidità e intensa radiazione UV, il nastro ha mostrato un'ottima resistenza all'invecchiamento. Nonostante un cambiamento cromatico dovuto all’esposizione ai raggi UV, ha mantenuto livelli di adesione stabili e una resistenza alla trazione superiore al 60% rispetto ai valori iniziali.

FLEXI BAND

Rispetto a SPEEDY BAND, FLEXI BAND mantiene le proprietà di resistenza fino a 6 mesi, con una Fmax che rimane simile a quella del nastro non invecchiato, nonostante perda gran parte della deformazione plastica dopo 4 mesi.

Prove forza di adesione

I test di adesione per SPEEDY BAND hanno confermato valori molto buoni anche nel caso di esposizione ai raggi UV superiore a 12 mesi.
Per quanto riguarda la trazione e l'adesività, SPEEDY BAND mantiene i valori richiesti (>50 N/25mm e >30 N/25mm) anche dopo 6 mesi di esposizione ai raggi UV.

La combinazione dei test reali e delle successive prove di laboratorio dimostra che i nastri adesivi FLEXI BAND e SPEEDY BAND sono in grado di confermare i dati di durabilità indicati nelle relative schede tecniche anche se esposti in ambienti particolarmente severi.

Test di durabilità su nastri e membrane condotti in collaborazione con la Cracow University of Technology in ambito del progetto europeo MEZeroE

Resistenza all’invecchiamento membrane

Nel contesto del progetto MEZeroE, la membrana TRASPIR EVO UV 115 di Rothoblaas è stata esposta a raggi UV e calore per verificare eventuali degradazioni della struttura polimerica.

Oltre alla verifica della durabilità della membrana, l’obiettivo specifico dello studio era la determinazione delle seguenti proprietà della membrana Rothoblaas:

1. Proprietà di trazione - direzione longitudinale secondo EN 13859-1.

2. Resistenza allo strappo - direzione longitudinale secondo EN 13859-1.

3. Resistenza all’invecchiamento artificiale tramite esposizione ai raggi UV e al calore, in conformità ai requisiti della norma EN 13859-1. La diagnostica della durabilità dovuta all'invecchiamento includeva caratteristiche non definite dalla norma. I test comprendevano:

Osservazione al microscopio ottico – prima e dopo l’invecchiamento,
Osservazione al microscopio elettronico a scansione (SEM) – prima e dopo l’invecchiamento,
Analisi FTIR – prima dell’invecchiamento,
Invecchiamento ai raggi UV e termico secondo l’Allegato C della norma EN 13859-1 con modifica a 5000 ore,
Analisi FTIR – dopo 1000h, 2000h, 3000h, 4000h e 5000h di invecchiamento UV,
Analisi FTIR – dopo invecchiamento UV e termico.

Cosa dimostrano i test di laboratorio

Durabilità all'invecchiamento artificiale tramite esposizione ai raggi UV e al calore

Il report nell’ambito del progetto MEZEROE include i risultati dei test di durabilità della membrana TRASPIR EVO UV 115 prima dell’invecchiamento, dopo l’invecchiamento ai raggi UV e anche dopo l’invecchiamento combinato ai raggi UV e al calore, eseguiti sia per lo strato superiore (TOP) sia per quello inferiore (DOWN).

Il processo di invecchiamento artificiale ai raggi UV ha previsto l’esposizione a lampade fluorescenti UV-A340 per 5.000 ore. Dopo l’esposizione ai raggi UV, i campioni sono stati sottoposti a invecchiamento termico, che consisteva in un’esposizione a 70°C per 2.160 ore dei campioni precedentemente esposti ai raggi UV per 5.000 ore.

I test sui campioni di riferimento (non invecchiati) e sui campioni invecchiati hanno incluso osservazioni al microscopio ottico (OM), osservazioni al microscopio elettronico a scansione (SEM) e misurazioni di spettroscopia infrarossa (FTIR). Inoltre, sono state effettuate analisi FTIR dopo 1.000, 2.000, 3.000 e 4.000 ore per monitorare i processi di degrado delle membrane testate durante l’esposizione ai raggi UV.

La parte esposta della membrana presenta della microfessure dopo l’esposizione ai raggi UV, ma il danno non compromette le caratteristiche originali del film adesivo della parte inferiore.

Le Figure 31 e 32 mostrano la microstruttura della TRASPIR EVO UV 115 dopo esposizione ai raggi UV e al calore, rispettivamente per lo strato superiore (TOP) e lo strato inferiore (DOWN).

Le osservazioni al microscopio ottico hanno mostrato che l’esposizione della membrana TRASPIR EVO UV 115 TOP a temperature elevate ha intensificato i processi di degrado del materiale iniziati durante l’esposizione ai raggi UV. Le crepe che si sono formate durante l’esposizione ai raggi UV si sono ulteriormente propagate e sono diventate più visibili, indicando un degrado del materiale.

Grazie al test e alle osservazioni al microscopio, è stato possibile identificare e comprendere i processi di degrado che intaccano le superfici.

I risultati delle misurazioni FTIR per la membrana TRASPIR EVO UV 115 (DOWN) prima dell'invecchiamento, dopo l'invecchiamento ai raggi UV e dopo l'invecchiamento combinato UV e termico sono mostrati nel grafico che segue.

La superficie esposta, costituita dallo strato in TNT (TOP), si degrada, ma continua a proteggere lo strato funzionale in PU della membrana (DOWN).

Il grafico evidenzia che non ci sono cambiamenti sostanziali nella struttura chimico fisica del film funzionale.

Resistenza all’invecchiamento delle giunzioni membrana-nastro-membrana

Lo scopo di questo test era la definizione della resistenza delle membrane e dei nastri ai processi di invecchiamento artificiale tramite esposizione ai raggi UV e al calore, in conformità ai requisiti della norma EN 13859-1.

Sono state testate due giunture così composte:

TRASPIR EVO 160 + SMART BAND + TRASPIR EVO 160

TRASPIR EVO UV 115 + FLEXIBAND UV + TRASPIR EVO UV 115

Qui la simulazione del test condotto a dimostrazione della durabilità della giunzione TRASPIR EVO 160 + SMART BAND + TRASPIR EVO 160:
https://www.youtube.com/shorts/jvcqfUrTL6k

A sinistra il nastro è stato in connessione condizionata per 20 ore (il tempo necessario per far assestare un prodotto appena applicato così come il valore indicato dalla normativa) mentre a destra, il nastro è stato condizionato e “invecchiato” per 300 giorni e di conseguenza risulta decolorato.

Il giunto composto dalla membrana TRASPIR EVO 160 e dal nastro monoadesivo universale SMART BAND è estremamente durevole anche dopo l’invecchiamento.

Entrambe le giunzioni conservano i valori massimi di taglio dopo l'invecchiamento.

Durabilità di una membrana su parete di CLT: un caso reale

In occasione dell’ampliamento della sede di Rothoblaas, la facciata principale dell’edificio è stata completamente smontata. La composizione dei moduli era la seguente: pannelli in CLT, isolante, TRASPIR EVO UV 210 e sottostruttura del rivestimento. Per verificare la funzionalità della facciata e valutare il suo possibile riutilizzo, sono state testate l’impermeabilità e le prestazioni meccaniche della membrana che dopo 5 anni di utilizzo, erano completamente intatte.

Il dato percentuale indica il mantenimento delle proprietà meccaniche della membrana dopo 5 anni.

Perché scegliere prodotti durevoli

Investire in prodotti durevoli non è solo una scelta di qualità, ma anche una strategia intelligente a lungo termine, un investimento nel futuro delle tue costruzioni:

Resistono agli agenti atmosferici: i nastri testati hanno dimostrato performance eccellenti anche in condizioni estreme, come quelle della Florida.

Durano nel tempo: grazie ai test di invecchiamento accelerato prolungato, è emerso che alcuni prodotti più di altri mantengono inalterate proprietà adesive e meccaniche per periodi prolungati, superando le indicazioni delle normative.

Sono economicamente vantaggiosi: scegliere materiali durevoli significa ridurre la necessità di sostituzioni frequenti, abbattendo i costi a lungo termine legati alla manutenzione e al rinnovo delle forniture.

Riducono l’impatto ambientale: i prodotti resistenti contribuiscono a una maggiore sostenibilità, riducendo la produzione di rifiuti e l'impatto ambientale associato alla produzione e allo smaltimento di materiali meno duraturi.

Se stai cercando soluzioni durevoli, puoi trovarle qui “NASTRI, MEMBRANE, SIGILLANTI E PROTEZIONE AL FUOCO – 2024”

*MEZeroe:
This test is part of the MEZeroE project that has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 953157.

Test di durabilità in condizioni reali e in laboratorio