I produttori di attrezzature e apparecchi per applicazioni alimentari stanno affrontando molteplici sfide come la scelta del materiale per le tenute a contatto con l’alimento. In termini di performance, igiene e sicurezza esistono dei parametri legali e tecnici incredibilmente stretti che tutti i fornitori del settore alimenti e bevande, ristorazione e casalinghi devono rispettare. Di fatto, con il grande numero di regolamentazioni presenti, e unitamente all’ampio range di materiali disponibili sul mercato, scegliere la mescola adatta ad ogni applicazione alimentare è diventato un compito sempre più arduo, fino ad oggi. Ora, l’introduzione di un singolo materiale universale in grado di capire ogni domanda del settore alimentare, semplifica il compito a tutti i progettisti industriali e garantisce la sicurezza definitiva.
Le moderne industrie alimentari e le cucine casalinghe sono sempre più tecnologiche, e ogni nuova tecnologia richiede una tenuta che possa garantire la più alta performance per il materiale. I frullatori, per esempio, fanno affidamento sempre di più su componenti polimerici come i tubi, lpe coperture, gli alloggi, così come su elementi ad alto stress di utilizzo quali guarnizioni, raschiatori, guide e pistoni. La scelta della plastica sul metallo rappresenta una soluzione a risparmio di costi e di peso per tutti gli ultimi sistemi e apparecchiature, specialmente considerando che in termini di resistenza alla temperatura e allo sforzo sono stati raggiunti gli standard tecnici necessari.
L’introduzione della mescola Parker Prädifa W6101, la versione alimentare del più celebre materiale universale nobrox®, offre un’alternativa singola e unica a molteplici mescole differenti; sia in termini di rispetto dei regolamenti che di performance tecnica.
Requisiti normativi
La lista di regolamentazioni nell’industria alimentare è enorme. Per esempio, ci sono regole che governano la documentazione, la composizione chimica della mescola e il metodo in cui deve essere prodotto e manipolata. In Europa, i decreti EC 1935/2004 e EU 10/2011 regolano i requisiti per i materiali a contatto con l’alimento. In USA, le normative FDA come la Food Contact Substance Notification regolano ogni aspetto dei materiali, insieme agli standard NSF 61.
Ovviamente, con l’introduzione di una soluzione universale per il settore alimenti e bevande, il rispetto dei normativi deve essere parallelo alla performance tecnica. Attributi materiali e caratteristiche devono includere altissima resistenza all’usura e abrasione, resilienza elastica e ampia capacità di resistenza a diversi elementi. Inoltre, il materiale deve possedere una robusta e semplificata struttura interna.
Oltre alla resistenza all’usura, elementi quali guarnizioni, rischiatori e guide devono spesso operare in ambienti asciutti sotto elevati carichi tribologici. Questo fattore, combinato con la necessità di avere lunghi cicli di vita, fa si che avere dei materiali con altissima resistenza all’acqua sia essenziale.
Per determinare se un materiale a contatto con alimento rispetti questi requisiti, sono necessary dei testi di resistenza all’usura e all’infiltrazione in accordo alla ISO 7148.
Testare il potenziale
Questi test utilizzano una palla rotante in pressione contro un determinato materiale a una forza specifica. Il volume dell’indentazione che ne risulta permette la valutazione della tenuta combinata per usura e infiltrazione. Per un materiale universale, avere successo in questo test significa ottenere dei risultati simili a quelli raggiungibili dalle mescole PEEK.
Inoltre, il materiale sotto test, deve mostrare valori di indentazione significativamente più bassi rispetto a PTFE, UHMW-PE e poliamidi.
I materiali devono essere inoltre testati per compatibilità chimica e per escludere ogni reazione con alimenti, così come ogni contaminazione per il gusto finale di cibo e bevande. Per queste ragioni, test di migrazione sono utilizzati per determinare quali ingredienti si trasferiscono da cibo a materiale e vice versa.
Il fattore igienico
Gran parte della considerazione nell’industria alimentare è indirizzata verso l’igienicità, e parlando di tenute, diminuendo il numero di componenti, punti di giunzione e semplificazione di design, i rischi di contaminazione e accumulo di residui e micro organismi vengono eliminati.
L’industria alimentare è nota per i suoi lunghi e complessi cicli di pulizia. Un approccio più efficace consiste nel combattere le cause e i rischi attraverso la conoscenza del materiale, l’intelligenza di design e l’esperienza di prodotto; un metodo risultato molto più produttivo dell’utilizzo aggressivo di sostanze pulenti. Nel settore casalingo, soprattutto, la diminuzione del numero di componenti si traduce in facilità di utilizzo, che è uno dei fattori diretti per l’aumento delle vendite da parte del produttore.
Concludendo, la sostituzione dei tipici materiali per il settore alimentare, come PEEK, PA, POM, PTFE, UHMW-PE, TPE-U o altri elastomeri, ha perfettamente senso ed è possibile in una grande varietà di finestre applicative. Ora, grazie a materiali universali come la mescola Parker W6101, questa possibilità può diventare realtà. Nonostante il materiale possa essere classificato tra i termoplastici come PEEK per le sue proprietà meccaniche, ci sono vantaggi fondamentali se si comparano le due mescole. W6101 supera abbondantemente tutti gli altri materiali nei testi, è conforme alle norme EC/EU e alla regola FDA. Il risultato è un materiale perfetto per tenute dinamiche e raschiatori, così come altri componenti d’ingegneria quali pistone, guide e ingranaggi.
Un materiale così versatile, con queste caratteristiche tecniche e capacità di ridurre il numero delle mescole totali, offre un nuovo modo di risolvere le più grandi sfide ingegneristiche e ridurre i costi per l’industria alimentare.
Matthias Buchfink, Application Engineering,
e Michael Erwerle, Compound Technology/Test Laboratory,
Parker Engineered Materials Group, Prädifa Technology Division
