Per definizione l'acciaio è una lega ferrosa a basso contenuto di carbonio (inferiore all’1,78%); a fronte di più che buone caratteristiche meccaniche, l'acciaio non presenta una sufficiente inerzia chimica per il contatto alimentare e viene normalmente protetto con diversi rivestimenti. I rivestimenti sono a base di ossidi di stagno, ossidi di cromo (di alluminio) e vernici. Il rivestimento non supera mai lo 0,5% dello spessore ma può valere anche più del 10% del costo finale. L'utilizzo degli acciai rivestiti nel campo dell'imballaggio alimentare risale agli inizi del 19° secolo ed ha avuto un grande impulso dallo sviluppo dell'Industria conserviera. Ancora oggi questi metalli rappresentano una parte importante dei materiali utilizzati a contatto con gli alimenti ed una realtà economica importante per il nostro paese.
Banda stagnata: struttura e produzione
La banda stagnata è il più antico dei materiali metallici impiegati per il condizionamento alimentare, anche se la sua struttura attuale è parecchio diversa da quella delle prime bande stagnate prodotte fin dalla fine del 1600. Il termine banda stagnata è generalmente riferito ad un lamierino di acciaio dolce (a basso tenore di carbonio) con spessore variabile tra 0.15 e 0.5 mm ottenuto per laminazione a freddo e/o a caldo, ricoperto di stagno (ossidi e metallo ridotto) per spessori variabili tra 0.4 e 2.5 μm su di entrambe le facce del materiale. La struttura fine della banda stagnata è però più complessa e deriva da un processo metallurgico complesso che comporta operazioni meccaniche, termiche e chimiche sull'acciaio base, detto anche banda nera perché ricoperta da ossidi di ferro.
Le prime bande stagnate erano
ottenute per immersione dell'acciaio in un bagno di stagno fuso ma
dagli anni '50 il processo elettrolitico di stagnatura ha soppiantato
completamente l'antica stagnatura:
In un bagno acido di solfato di stagno l'acciaio si ricopre per
elettrolisi di stagno metallico.
Segue la brillantatura, che consiste in un trattamento termico a
260-270 °C.
Successivamente il materiale subisce un rapido raffreddamento, che
porta alla formazione di una lega stagno-ferro (0.08 μm di spessore) e
quindi all'ancoraggio del rivestimento.
La fase successiva di preparazione consiste nella passivazione, che
corrisponde ad un nuovo processo elettrochimico in soluzione di
bicromato di potassio che porta alla formazione di un film di ossidi di
stagno e di cromo per uno spessore di 2 nm sullo strato di stagno
metallico che ha spessore pari a circa 0.3 μm.
L'ultima operazione è l' oliatura che conferisce maneggevolezza e
protezione alla banda stagnata ma molto frequentemente le bande
stagnate (come del resto anche l'alluminio) sono ulteriormente protette
con lacche organiche (sintetiche) di rivestimento sulla faccia
destinata al contatto alimentare.
