I materiali_il vetro

Un po’ di storia

Il vetro ha origini molto antiche e ancora oggi è difficile stabilire con certezza quale popolo possa vantarne la scoperta. La più antica manifattura, che sorse nell’Asia occidentale, forse in Mesopotamia, risale all’età del Bronzo, intorno alla metà del terzo millennio a.C. La prima soffiatura risale a 50 anni prima dell’anno zero.

Nel 1400 sono state introdotte le prime decorazioni, mentre l’attuale tecnologia risale alla rivoluzione industriale. La sua lavorazione si è molto perfezionata nel corso degli ultimi 20 anni.

Le sue caratteristiche

Amorfo, omogeneo, trasparente allo stato solido, il vetro è un liquido ad elevata viscosità solidificatosi col raffreddamento. È costituito da silice, calce e soda (detti fondenti perchè facilitano la fusione della silice a temperature inferiori a quanto avverrebbe normalmente). Questi tre componenti si ritrovano infatti nelle composizioni dei vetri sino dai tempi più remoti.

Oggi il vetro più moderno, fabbricato in ragione di migliaia di tonnellate al giorno è il float glass. Il vetro così ricavato, grazie alla sua estrema versatilità e capacità di essere tagliato, molato, foggiato a caldo, temprato, trova oggi applicazione sempre più diffusa nell’edilizia, nell’industria, nel costume.

La produzione

Prima di esaminare il suo utilizzo come materiale di imballaggio per i nostri prodotti, vediamo quali sono le tecniche moderene per la sua produzione.

Prima della fusione, le materie prime, opportunamente dosate, sono miscelate e poi immesse nel forno fusorio per mezzo di nastri trasportatori. Il forno è costruito in materiale refrattario in grado di resistere per anni alle elevate temperature di fusione (1600°C). È prevalentemente alimentato con gas metano e autoregolato in tutte le sue funzioni. Attivo 24 ore su 24, è controllato da monitor e calcolatori di processo che consentono di verificare costantemente i parametri di funzionamento e di ottenere la corretta vetrificazione delle materie prime.

Bottiglie, flaconi, barattoli e vasi di vetro si producono, fondamentalmente, attraverso due tecniche non molto dissimili dette “presso-soffio” e “soffio-soffio”. Una terza tecnica (vetro pressato) è utilizzata per la produzione di bicchieri e oggetti per i quali non è necessaria una particolare attenzione nella finitura dell’imboccatura.

Nelle due tecniche fondamentali si fa uso di due stampi diversi. Nel primo si forma l’imboccatura e un abbozzo della cavità mentre nel secondo viene acquisita la forma finale; la differenza consiste nelle modalità di formazione nel primo stampo.

Tecnica presso-soffio
In questo caso un pistone penetra nella goccia di vetro fuso (1000-1200°C) costringendola nel primo stampo e formando una preforma (parison) la cui imboccatura, tuttavia, è già quella definitiva del contenitore finito. La tecnica di “presso-soffio”, classicamente impiegata per contenitori dalla apertura larga (in genere maggiore di 35 mm), in una recente variante (narrow neck press and blown) che fa usa di pistoni più stretti e lunghi, è utilizzata oggi anche per bottiglie e consente una più soddisfacente distribuzione delle temperature in fase di raffreddamento, una maggiore precisione nel controllo degli spessori e quindi minori tensioni interne ma può produrre abrasioni superficiali e inclusioni di particelle estranee.

Tecnica soffio-soffio
Nel secondo caso è l’azione di un soffio di aria compressa che determina la formazione dell’abbozzo di corpo cavo (parison) e modella l’imboccatura. La tecnica “soffio-soffio” ha caratteristiche sostanzialmente antitetiche ed è impiegata per produrre bottiglie. Per definizione, la bottiglia (il più diffuso contenitore di vetro) è un corpo cavo, generalmente cilindrico raccordato mediante un collo ad un’ apertura il cui diametro è inferiore a quello del corpo.

L’informatica applicata ha determinato un notevole progresso nella produzione di vetro e nella forma dei contenitori, consentendo:

  • Regolazioni precise
  • Cambi formato in tempi ridotti
  • Sicurezza per gli operatori
  • Riduzione dei costi
  • Miglioramento qualitativo

Durante la formatura il vetro si raffredda di diverse centinaia di gradi in qualche secondo. Se il raffreddamento non è uniforme, si creano tensioni disordinate che possono mandare in frantumi il contenitore. Per eliminare le tensioni si ricorre alla ricottura.

Dopo i dovuti controlli, i contenitori sono accuratamente imballati per consentirne la “pallettizzazione” e il trasporto.

I contenitori

In Italia si producono 10 miliardi di pezzi all’anno. Il vetro è considerato sano e inerte, non determina reazione con le sostanze con cui viene a contatto, conservandone meglio caratteristiche chimiche ed organolettiche (gusto e profumo). La sua trasparenza consente di controllare “a vista” la qualità e lo stato di salute del prodotto.

Ulteriori innovazioni concernenti tutto il processo, (nuove composizioni e colorazioni, sistemi di formatura più evoluti, trattamenti superficiali più efficaci, controlli automatici più sofisticati), sono attualmente in fase di avanzata ricerca. Nel food e per la cosmetica sono impiegati contenitori stampati in vetro sodico-calcico.

Nel confezionamento dei farmaci sono prodotti: 1) flaconi nello stesso tipo di vetro ma di stabilità chimica superiore, per iniettabili a preparazione estemporanea e per bevibili; 2) contenitori stampati o da tubo di vetro (fiale e flaconi) in vetro borosilicato di elevata resistenza chimica, noti come “vetro neutro” per prodotti iniettabili liquidi.

Idoneità al contatto con gli alimenti

Nella seguente tabella un elenco dei tipo di vetro ad oggi prodotti. Solo le miscele delle categorie A e B sono idonee a conservare i nostri prodotti.

categoria    tipo di vetro   condizioni d’uso note
A Borosilicati e sodico-calcici,
incolori o colorati
Per contenitori in qualsiasi condizione di contatto con gli alimenti, compresa la sterilizzazione Conserve, passate, creme e sughi, pesce conservato
       
B Sodico-calcici,anche opacizzati (opale bianco o colorato) Per contenitori e vasellame da utilizzare in condizioni di contatto non superiori a 80°C Sciroppi di frutta
       
C Vetri al piombo Per vasellame e bicchieri destinati al contatto breve e ripetuto: limite di cessione di piombo: 0,3 p.p.m Cristalleria da tavola

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