Tutti noi usiamo il vetro, e tutti noi lo riteniamo un materiale essenziale. Ma un fatto è certo: non tutti sappiamo come si produce, e soprattutto i successivi trattamenti del materiale vengono dati per scontati.
L’Italia è all’avanguardia nella produzione e il trattamento del vetro, la sua tradizione si perde nei secoli e va dalle antiche botteghe di Murano alle moderne aziende dei giorni nostri, tra cui la pisana Softsystem, che ha dedicato un’intera linea di produzione ai trattamenti interni per i contenitori di vetro.
I diversi tipi di vetro
Ci sono tre principali tipi di vetro:
- Tipo I – Vetro borosilicato, o Pyrex, robusto e con alta resistenza agli sbalzi termici (maggiori info)
- Tipo II – Vetro comune, noto anche come sodico-calcico o vetro di silice
- Tipo III – Vetro sodico-calcico trattato
Per produrre il vetro si utilizza circa il 70% di sabbia, oltre ad una miscela specifica di carbonato di sodio, calcare e altre sostanze naturali, a seconda delle proprietà desiderate.
Nella produzione di vetro sodico-calcico, il vetro frantumato o riciclato è un ingrediente chiave aggiuntivo. La quantità utilizzata varia, poichè fonde a una temperatura più bassa, e ciò riduce il consumo di energia oltre ovviamente a richiedere meno materie prime.
Il vetro borosilicato non deve essere riciclato perché è un vetro resistente al calore. Grazie a questa proprietà, non fonde alla stessa temperatura del vetro sodico-calcico e altera la viscosità del fluido nel forno durante la fase di rifusione.
Metodi per la produzione di contenitori in vetro
Solitamente i contenitori di vetro si producono tramite soffiatura, usando vetro soffiato noto anche come vetro modellato. Con questo procedimento, le gocce di vetro riscaldato in forno vengono dirette a una macchina per lo stampaggio e nelle cavità dove viene forzata l’aria per produrre il collo e la forma generale del contenitore. Una volta modellati, esistono due distinti processi di formatura per creare il contenitore finale:
- Processo Blow & Blow – utilizzato per contenitori stretti in cui la preforma è formata da aria compressa. L’aria compressa viene utilizzata per formare una goccia, che stabilisce la finitura del collo e conferisce una forma uniforme. La preforma viene quindi girata sull’altro lato della macchina e l’aria viene utilizzata per soffiarla nella forma desiderata.
- Processo Press & Blow – utilizzato per contenitori con finitura di grande diametro in cui la preforma viene modellata premendo il vetro contro lo stampo grezzo con uno stantuffo di metallo. Lo stantuffo viene inserito per primo, e quindi viene fatta passare l’aria per formare la goccia. Con questo metodo, i produttori hanno potuto alleggerire oggetti comuni, come ad esempio le bottiglie di birra, per risparmiare energia.
Passi successivi
Dopo aver creato il contenitore, occorrono altri 4 passi successivi prima di poterlo utilizzare.
Condizionamento
Indipendentemente dal processo, una volta formati i contenitori in vetro soffiato essi vengono inseriti in un tunnel di ricottura, dove la loro temperatura viene riportata fino a circa 800 gradi, quindi ridotta gradualmente al di sotto dei 400.
Questo riscaldamento e conseguente raffreddamento lento eliminano lo stress nei contenitori. Senza questo passaggio, il vetro si frantumerebbe facilmente.
Trattamento superficiale
Viene applicato un trattamento esterno per prevenire l’abrasione, il che rende il vetro più incline alla rottura. Il rivestimento (solitamente una miscela a base di polietilene o ossido di stagno) viene spruzzato e reagisce sulla superficie del vetro per formare un rivestimento, che impedisce alle bottiglie di attaccarsi l’una all’altra.
Trattamento interno
Il trattamento di fluorurazione interna (IFT) è il processo che trasforma il vetro di tipo III in vetro di tipo II e viene applicato per prevenire la rottura.
Controllo di qualità
Alla fine del processo di creazione del contenitore occorre controllarne la qualità, misurando il peso della bottiglia e il controllo delle dimensioni. Le bottiglie passano poi attraverso macchine di ispezione elettronica che rilevano automaticamente le imperfezioni, ispezionando lo spessore delle pareti, effettuando un’ analisi dimensionale, un’ ispezione della superficie di sigillatura, una scansione delle pareti laterali e la scansione della base.