Perfino una bottiglia può essere high-tech
I tecnici di laboratorio sono abituati a maneggiare più volte al giorno bottiglie di plastica piene di prodotti chimici. Quello che molti di loro non sanno è che questi contenitori in apparenza insignificanti sono il risultato di anni di un complesso lavoro di sviluppo.
Quando si entra nel fabbricato industriale R22 a Darmstadt, ci si trova di fronte a moltissime vetrine piene di bottiglie: da quelle ambrate degli anni cinquanta di ogni forma e dimensione a quelle moderne in plastica usate oggi nei laboratori di tutto il mondo.
Qui una squadra di sviluppatori esperti e di tecnici specializzati in confezionamento è responsabile del controllo della qualità e della spedizione dei nuovi materiali per l’imballaggio sviluppati da Merck. Sempre desiderosi di trovare nuove soluzioni e di migliorare i sistemi di imballaggio esistenti, lavorano con determinazione quando si tratta di rispondere a problemi di sicurezza e movimentazione e di offrire soluzioni più economiche.
L'intero reparto comprende circa 50 dipendenti interamente dedicati alle diverse problematiche di confezionamento. Bottiglie, fusti in acciaio inox, cuvette, scatole e materiali di riempimento fanno parte dei circa 300 materiali di confezionamento usati per il riempimento e il trasporto dei prodotti analitici Supelco®.
Qualità e purezza straordinaria a lungo termine
Non si può sottovalutare l’importanza del controllo della qualità. I prodotti chimici Supelco® usati in chimica analitica devono essere particolarmente puri sia durante il processo di riempimento, sia dopo mesi di conservazione in laboratorio. Vanno assicurati da un lato l'accuratezza, nell'ordine delle ppt, dall’altro l’uso sicuro dei prodotti chimici.
Le normali bottiglie non soddisfano tali requisiti: non sempre i contenitori disponibili sul mercato sono in grado di soddisfare gli standard Supelco® in termini di precisione e qualità. Questo è il motivo per cui gli specialisti di Darmstadt sviluppano le proprie bottiglie in stretta collaborazione con i colleghi che si occupano della produzione chimica grazie anche ai continui feedback da parte dei clienti di tutto il mondo.
Il processo di sviluppo, a partire dall’idea, passando attraverso il progetto, i prototipi stampati in 3D, i test di sicurezza e la produzione di preserie, può richiedere parecchi anni. Anche la scelta del materiale è critica: mentre un tempo si utilizzavano comunemente bottiglie di vetro, oggi le bottiglie in plastica di alta qualità prodotte con uno speciale tipo di polietilene ad alta densità (HDPE) rappresentano il confezionamento standard per molti prodotti chimici.
La bottiglia da 2,5 litri è l’orgoglio e la gioia di chi l’ha sviluppata
La bottiglia da 2,5 litri in HDPE per prodotti chimici Supelco®.
Anche la nuova bottiglia da 2,5 litri, attualmente usata in tutto il mondo per i prodotti Supelco®, è prodotta con questo speciale HDPE. È l’orgoglio e la gioia degli sviluppatori di Darmstadt e non è difficile capire il perché.
Nel mondo globalizzato del commercio, il primo problema dello sviluppo è quello della trasportabilità. Che si trovino negli Stati Uniti, in Asia o in America Latina, i nostri clienti possono stare sicuri che i loro prodotti chimici esibiranno la stessa purezza e qualità di quando hanno lasciato il sito produttivo.
Questo richiede contenitori speciali che possano resistere a maggiori sollecitazioni senza che l’elevata purezza delle sostanze venga compromessa. “Nelle spedizioni dei prodotti chimici in Asia o Sud America le temperature nei container possono arrivare a 70°C durante una traversata di una settimana. Le nostre bottiglie devono naturalmente resistere a tutto questo” ha spiegato uno degli ingegneri che si occupa dell’imballaggio. Il problema non è la temperatura in sé, bensì l’aumento di pressione che si genera quando liquidi come metanolo, acetone o acido cloridrico si riscaldano.
Le bottiglie in vetro resisterebbero facilmente a pressioni di questo tipo. Ciò nonostante, chi si occupa di sviluppo a Darmstadt sa che esse non sempre rappresentano la scelta migliore dal punto di vista della sicurezza chimica. Per esempio il contenuto di ferro, alluminio o di altri cationi in un campione conservato in una bottiglia di vetro non può essere determinato con accuratezza in quanto diversi cationi, in particolare, vengono facilmente rilasciati dal vetro stesso.
La nuova bottiglia: resistente alla pressione, a prova di perdite e comoda per l’utilizzatore
Resistente alla pressione: bottiglia in HDPE con una base speciale
Il team ha dovuto sviluppare una bottiglia in plastica da 2,5 litri completamente nuova, particolarmente indicata per un uso sicuro e rigoroso in laboratorio dei prodotti chimici di qualità.
La differenza con altre bottiglie sul mercato si percepisce immediatamente. Innanzi tutto, la stabilità alle alte pressioni. “Le bottiglie convenzionali sembrava quasi ballassero per l'effetto della pressione sviluppata nei container surriscaldati” ci ha raccontato un ingegnere. La base concava cominciava ad incurvarsi già ad una pressione di 0,5 bar e questo impediva alle bottiglie di mantenere la posizione verticale in modo sicuro.
“Adesso la base della bottiglia è stata ridisegnata con una curvatura verso l’esterno e possiede quattro piedini per assicurarne la stabilità” Con questa struttura la bottiglia rimane stabile fino a pressioni di 2,5 bar.
Qualità, sicurezza e precisione in laboratorio
Ma la stabilità non è tutto. Un tappo che impedisca qualsiasi tipo di perdita è altrettanto importante per mantenere inalterata la purezza chimica e assicurare un lavoro sicuro e preciso in laboratorio. “Se il tappo non è a tenuta, una parte dei prodotti chimici può fuoriuscire o reagire con l’aria. Entrambi questi problemi vanno evitati ad ogni costo, specialmente per impieghi analitici e ai fini della sicurezza” ha fatto notare l’ingegnere, sottolineando l’importanza del tappo per la qualità dei prodotti chimici a marchio Supelco®.
Perciò per le bottiglie Supelco® si usa la filettatura speciale “S40”. Ha più filetti della “GL45” standard e sigilla meglio il contenuto. Mentre un tappo a vite convenzionale fa tenuta applicando pressione di contatto su un solo bordo del tappo, la filettatura S40 ha una scanalatura in più all’altezza del collo della bottiglia in modo da sigillare in tre posizioni contemporaneamente.
L'esperienza pratica come parte dello sviluppo di prodotto
Scanalatura di tenuta aggiuntiva nel tappo a vite S40
Gli sviluppatori hanno prestato particolare attenzione alla praticità d'impiego in laboratorio, come risulta evidente dai piccoli dettagli che migliorano la sicurezza e la comodità delle nuove bottiglie da 2,5 litri. Per esempio, grazie al loro beccuccio versare i liquidi è più facile. Se una goccia rimane sul bordo non si perde sull’esterno della bottiglia ma ricade al suo interno. La maniglia integrata ed opportunamente dimensionata contribuisce alla sicurezza della bottiglia.
Nell’industria chimica, molti aspetti della sicurezza sono regolamentati. Per esempio le scritte sulle etichette devono rimanere leggibili anche se entrano in contatto con acidi o solventi. Per il team di sviluppo e confezionamento di Darmstadt, tuttavia, gli standard industriali rappresentano soltanto il punto di partenza.
Il team è costantemente all’opera per ottimizzare gli imballi, mettendo sempre a frutto il prezioso feedback ricevuto dai clienti Supelco®. I clienti, ad esempio, hanno riportato che in laboratorio facevano fatica ad aprire le bottiglie perché erano troppo serrate per ragioni di sicurezza. Si è trovata una soluzione tanto semplice quanto pratica: una chiave che si adatta alla speciale forma del tappo a vite; ora le bottiglie possono essere aperte facilmente e in sicurezza.
Facciamo di tutto per assicurare che i prodotti chimici che arrivano ai clienti presentino la stessa qualità di quando lasciano gli impianti produttivi di Darmstadt.
Contenitori di sicurezza per prodotti chimici
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