Dr. Giuseppe Cappelletti
Dipartimento di Chimica
http://users.unimi.it/interfasi/
Primo Formulation Day
“La chimica delle formulazioni tra scenari economici, impegni normativi e
sviluppo tecnologico”
Milano, 26 Marzo 2013
FORMULARE OGGI…
PRINCIPIO ATTIVO
ADDITIVI
COADIUVANTI
TENSIOATTIVI
semplice miscelazione
o
vera e propria scienza?
ADDITIVI REOLOGICI
CARICHE
PIGMENTI, FILLER, AROMI
CONSERVANTI
ANTIOSSIDANTI
REQUISITI APPLICATIVI
QUALITA’/PREZZO
NORMATIVE
PANORAMA
COMPLESSO
REPERIBILITA’
MATERIE PRIME
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VENTAGLIO DI PRODOTTI … INFINITE APPLICAZIONI
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COME VALORIZZARE LA SCIENZA DELLE FORMULAZIONI?…
TASK:
Necessità di trovare logiche generali applicabili a tutti i tipi di
formulazioni e quindi a qualsiasi settore
contatti ed interazioni con
aziende del settore
Obiettivo: formazione e percorsi didattici a tutti il livelli
(scuola media superiore – istituti tecnici, e Università)
utili al mondo industriale delle formulazioni
quali contenuti e
come insegnarla
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BAGAGLIO CULTURALE RICHIESTO DALLE AZIENDE
individuazione problematiche scientifiche, esigenze concrete e competenze
richieste all’interno di aziende formulative (analisi condotta su 5 realtà aziendali)
Diplomato:
• buona formazione generale (organica + inorganica);
• buona abilità in laboratorio (tecniche analitiche e strumentali);
• documentazione, test verbal, report di laboratorio
Laureato:
• richiesta esperienza;
• problemi non strettamente chimici: normative (Reach, CLP, etc.) almeno
sapere che esistono e di cosa trattano
• schede sicurezza , etichettatura, inventario, registrazioni, handling, materiale
esportabile, norme di trasporto;
• riscontro realtà prodotto finito, costo delle materie prime;
• basi di economia
Necessità concreta per il neo-assunto di:
• acquisire informazioni nel più breve tempo possibile;
• saper intervenire sulle formulazioni a seguito di nuove normative;
LACUNE nella preparazione scientifica
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basi di reologia
CONTENUTI: QUALI KNOW-HOW?
SCIENZA DELLE
chimica dei
tensioattivi
FORMULAZIONI
conoscenza parziale o nulla
necessità di approfondimento
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QUALI KNOW-HOW? SISTEMI DISPERSI E COLLOIDALI
tipologia e struttura delle schiume;
stabilità, elasticità, diffusione gas
voluta: come crearla e stabilizzarla (foaming agents)
indesiderata: come distruggerla (foam breakers &
inhibitors)
procedure di dispersione e granulazione;
stabilizzazione sterica ed elettrostatica;
flocculazione e sedimentazione
definizione ed aspetti termodinamici;
tipi di emulsioni (O/W e W/O, microemulsioni,…);
riconoscimento del tipo di emulsione;
previsione sul tipo di emulsione;
fenomeni di destabilizzazione;
produzione industriale e condizioni di miscelazione
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QUALI KNOW-HOW? BAGNABILITA’
BAGNABILITA’
definizione
angolo di contatto, energia superficiale
applicazioni (spandimento, adesione, immersione)
0°
superidrofilica
90°
idrofilica
150°
idrofobica
θ
superidrofobica
es. vernici
autopulenti
antifogging
interazione con materiale solido
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QUALI KNOW-HOW? CHIMICA DEI TENSIOATTIVI
bagnante
disperdente
emulsionante
TENSIOATTIVO
schiumante
anticorrosivo
definizione
proprietà chimico-fisiche
classificazione
utilizzo: singolo o miscela?
limitazioni
technical data sheet
detergente
additivo
reologico
gloss enhancer
stabilizzante
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QUALI KNOW-HOW? REOLOGIA
solido elastico ideale
liquido viscoso ideale
REOLOGIA
definizione
modulo elastico, viscosità dinamica e cinematica
curve τ vs. D
effetti tissotropici e reopettici
formulazioni concentrate
viscosimetri, reometri
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QUALI KNOW-HOW? CONOSCENZA STRUMENTALE
STRUMENTAZIONE
AD HOC
oltre a quelle tradizionalmente insegnate
analisi granulometrica elettroacustica
per dispersioni concentrate
misura non convenzionale: si misura l’ampiezza
dell’onda acustica prodotta dalla particella colloidale
carica sottoposta a campi elettrici alti (MHz);
INCHIOSTRO BIANCO ALIMENTARE
REQUISITI FONDAMENTALI:
dispersione concentrata di ossidi inorganici in acqua/etanolo;
potere coprente: granulometria grande;
stabilità nel tempo prolungata (alta shelf-life);
stampabilità;
food-grade
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COME INSEGNARE TUTTO CIO’?
per scuole tecniche
(PERITI CHIMICI)
percorsi
UNIVERSITARI
istituzione di veri e propri percorsi
didattici atti alla formazione di studenti
competenti nel campo della chimica delle
formulazioni (curriculum formativo)
difficoltà concreta nel
revisionare il programma del
corso di studi
mix di didattica frontale ed
esercitazioni in laboratorio;
corsi di formazione interni
per docenti;
stages presso le aziende
nuovi corsi opzionali
nelle Lauree
Triennali/Magistrali con
contenuti specifici rivolti alla
scienza delle formulazioni
come introdurre queste
tematiche fondamentali
per le FORMULAZIONI?
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CONCLUSIONI
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G
Z
E
L’
Z
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QUALI STATEGIE FORMATIVE?
APPRENDISTATO DI ALTA FORMAZIONE
La Regione Lombardia ha pertanto emanato un bando, mettendo a disposizione
2.000.000 € richiedibili secondo modalità a sportello (e ad esaurimento dei fondi)
con le quali le Università possono autorizzare e finanziare lo svolgimento di una
parte del percorso formativo di Laurea Triennale o Magistrale o Master (di I e II
livello) o Dottorato di ricerca in azienda, vedendo lo studente iscritto all’ultimo anno,
assunto con contratto di apprendistato, concludere il suo percorso e conseguire
il titolo di studio al lavoro presso l’impresa.
Quali vantaggi per le aziende:
percorso mirato alle tematiche che interessano all’azienda;
sgravi fiscali per le assunzioni;
voucher/finanziamento: Italia Lavoro S.p.a. offre 6.000€
all'impresa che assume l'apprendista
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