I fenoli che fanno comparire il segno
La dicitura phenol free compare sull’imballo dei supporti a scrittura termica e riguarda la chimica dello strato che produce il segno. Per capire che cosa dichiari serve sapere prima che cos’è un fenolo: un composto organico in cui un gruppo ossidrile è legato direttamente a un anello aromatico. Nella carta termica i fenoli non sono un residuo né un’impurezza, sono un ingrediente attivo.
Lo strato termosensibile contiene tre componenti principali. Un leucocolorante, incolore allo stato cristallino, di solito un derivato fluoranico o una ftalide triarilmetanica. Uno sviluppatore acido, che nella reazione fa da donatore di protoni. Un sensibilizzante, in genere una molecola eterea che fonde attorno ai cento gradi e fa da solvente al sistema, abbassando la temperatura alla quale la reazione avviene.
Quando la testina termica scalda un punto, la miscela fonde, lo sviluppatore cede un protone al leucocolorante, la molecola si apre e diventa colorata; raffreddandosi il colore resta. Gli sviluppatori classici sono bisfenoli, e un bisfenolo è letteralmente due anelli fenolici uniti da un ponte: il bisfenolo A ne ha due tenuti insieme da un ponte propanico. È per questo che la dicitura parla di fenoli e non di una singola sostanza.
Perché la carta dichiara di essere phenol free
Il bisfenolo A nella carta termica è oggetto di una restrizione europea. Il regolamento (UE) 2016/2235 ha introdotto la voce 66 dell’allegato XVII del regolamento REACH: la carta termica non può essere immessa sul mercato con una concentrazione di bisfenolo A pari o superiore allo 0,02 per cento in peso, e la restrizione si applica dal 2 gennaio 2020.
La soglia va letta insieme alla quantità che serviva a far funzionare la carta. Nella formulazione classica lo sviluppatore pesa attorno all’uno o due per cento del peso dello scontrino, quindi il limite sta due ordini di grandezza sotto la concentrazione d’uso. Non è una tolleranza per usarne meno: è una soglia che ammette solo tracce non intenzionali.
C’è anche una ragione tecnica per cui la restrizione ha preso di mira proprio questo supporto. Nello strato termosensibile lo sviluppatore non è legato chimicamente a un polimero: sta nella patina in forma libera, sulla faccia stampabile del foglio, perché è così che deve poter fondere e reagire al momento giusto. Lo stesso composto impiegato altrove è di regola incorporato nella catena di un materiale, mentre qui resta disponibile in superficie.
Phenol free non è la stessa cosa di BPA free
Le due diciture non si equivalgono, ed è la distinzione più utile da tenere. BPA free esclude il solo bisfenolo A. Il sostituto più diffuso è però il bisfenolo S, che è a sua volta un fenolo e che la voce 66 non nomina: una carta può quindi essere BPA free e contenere fenoli.
Phenol free è una dichiarazione più larga, riferita alla famiglia. Non è però un termine definito da una norma di legge, quindi il suo contenuto dipende da chi lo verifica e con quale protocollo. Uno schema di certificazione francese, per esempio, è costruito su un metodo di misura di quindici composti fenolici nella carta termica e attesta l’assenza di tutti e quindici, bisfenolo A, S e F compresi. La domanda utile davanti a una dicitura resta sempre la stessa: quali composti sono stati cercati, e con quale limite di rilevazione.
Che cosa prende il posto dello sviluppatore fenolico
Le alternative descritte dalle fonti tecniche vanno in tre direzioni. La prima sostituisce il fenolo con un’altra molecola acida non fenolica, per esempio una solfonilurea o un sale di zinco di acidi salicilici sostituiti. La seconda usa sistemi a base di acido ascorbico. La terza rinuncia del tutto allo sviluppatore e ottiene l’immagine con una costruzione fisica a più strati.
Il cambio non è indolore per la formulazione. Sviluppatore e sensibilizzante fissano insieme la temperatura alla quale il segno compare e la densità che raggiunge, quindi sostituire il primo obbliga a riequilibrare l’intero strato. Due carte entrambe prive di fenoli possono perciò comportarsi in modo diverso sulla stessa testina.
Dove si legge la dicitura phenol free
La dicitura nasce sugli scontrini di cassa, dove il contatto con le mani è quotidiano, e si è poi spostata su tutti i supporti a scrittura termica diretta. In ambito sanitario compare soprattutto sulla carta diagrammata degli strumenti diagnostici: i rotoli e i pacchi a piegatura per elettrocardiografi, con la griglia stampata in arancio, blu, verde o bianco, e i rotoli per spirometri.
Il motivo per cui questi supporti sono termici, e non a inchiostro, sta nella testina: il tracciato viene formato punto per punto da una fila di resistenze che scaldano la carta, senza cartucce, nastri o parti mobili di scrittura. È un supporto che si maneggia molte volte al giorno, ed è il contesto in cui la composizione dello strato viene dichiarata sull’imballo.
Una dichiarazione sulla patina, non sul tracciato
La formula descrive la composizione dello strato termosensibile e si ferma lì. Non dice nulla sulla durata del tracciato: una carta termica scurisce con il calore, la luce e il contatto con solventi o plastificanti, e questo dipende dai coloranti e dagli stabilizzanti, non dalla presenza o assenza dei fenoli.
Non dice nulla nemmeno sul formato, sulla griglia, sulla sensibilità o sulla compatibilità con un apparecchio, che sono caratteristiche indipendenti. E non va letta come assenza del solo fenolo, la molecola di formula C6H5OH: il riferimento è alla famiglia dei composti fenolici. Va infine tenuta distinta dalla carta autocopiante, che termica non è: lì il colore nasce dalla rottura di microcapsule sotto la pressione della penna, non dal calore.
Non riguarda infine il foglio intero. Lo strato con lo sviluppatore sta su una faccia sola, quella che la testina scalda, mentre il supporto cartaceo sotto è un’altra cosa, con una sua provenienza e una sua eventuale certificazione forestale. Sull’imballo le due dichiarazioni viaggiano spesso affiancate e sembrano una sola: parlano invece di due strati distinti del medesimo prodotto.
