Come scegliere il giusto fornitore di ossido di zinco per sicurezza e qualità

L’ossido di zinco (ZnO) è forse la sostanza chimica più utilizzata nell’industria di oggi, con applicazioni che vanno dai prodotti farmaceutici alla ceramica, alla gomma e ai semiconduttori. Dato il suo utilizzo nei beni di consumo finale e nella tecnologia, gli standard di qualità dello ZnO devono essere direttamente allineati con gli standard industriali in materia di sicurezza, legislazione e prestazioni. La scelta del fornitore di ZnO più adatto è quindi un processo a più fasi in cui i requisiti chimici, le conoscenze e gli standard di qualità devono essere combinati per consentire al fornitore di sostenere gli sforzi di sostenibilità a lungo termine.

1. Scegliere il grado e lo standard giusto

La chiave per una buona collaborazione con i fornitori è innanzitutto verificare quale qualità di ossido di zinco sia adatta all’uso previsto per la tua formulazione. I prodotti farmaceutici hanno bisogno di fornitori che soddisfino gli standard della monografia US Pharmacopeia (USP) per un test del 99,0% di ZnO, con test di identificazione, metalli pesanti e perdita alla combustione. Gli standard dell’industria alimentare sarebbero più appropriati in relazione al Food Chemical Codex (FCC), che stabilisce i livelli di purezza per l’uso e gli standard di ingestione.

I produttori di cosmetici si affidano alla ISO 22716, la linea guida sulle buone pratiche di fabbricazione per i prodotti per la cura della persona, con particolare attenzione al controllo microbico. Le applicazioni industriali nel settore delle vernici, della gomma, ecc. seguono le linee guida ASTM D79 relative agli standard di prestazione dello ZnO nel suo grado di pigmento. È fondamentale cercare fornitori che diano priorità a queste linee guida nella scelta degli ingredienti per l’accettabilità sul mercato internazionale.

2. Valutazione del sistema di gestione della qualità del fornitore

Un solido disciplinare chimico non ha senso senza un solido sistema di gestione della qualità alle spalle. I fornitori dovrebbero mantenere la certificazione ISO 9001 per la coerenza dei processi e ISO 14001 per la responsabilità ambientale. Per le applicazioni sensibili come i cosmetici e i prodotti farmaceutici, la struttura deve anche implementare operazioni allineate alle GMP, tra cui la segregazione dei lotti, metodi convalidati e regolari audit interni.

Anche la trasparenza è essenziale. Il fornitore qualificato deve fornire un Certificato di Analisi (CoA) per ogni spedizione, con i risultati dei test e i metodi di riferimento utilizzati. Dovrebbe inoltre conservare campioni per ogni spedizione e disporre di una procedura di richiamo. I fornitori che dimostrano trasparenza e apportano modifiche al processo in conformità con una politica di controllo delle modifiche dimostrano un livello di affidabilità nella qualità, necessario per garantire livelli di qualità sostenuti.

3. Garantire la purezza e controllare le impurità

Nonostante l’apparente purezza, altri contaminanti presenti in piccole quantità potrebbero rappresentare un problema significativo per la sicurezza o le prestazioni dell’ossido di zinco. I contaminanti da metalli pesanti come il piombo (Pb), il cadmio (Cd), l’arsenico (As) e il mercurio (Hg) devono essere attentamente analizzati con ICP-MS o ICP-OES. I livelli accettabili dipendono dall’uso, ma in genere devono soddisfare gli standard del compendio mondiale.

Altri fattori chiave sono i sali solubili, le sostanze insolubili in acido e la perdita per ignizione, in quanto influiscono sulla stabilità chimica. Oltre ai test citati, i limiti microbici per le preparazioni esterne o orali devono essere testati in conformità ai protocolli ISO 22716. Un fornitore affidabile dovrebbe idealmente fornire i limiti di rilevamento per garantire l’accuratezza dei test.

La Tabella 1, riportata di seguito, riassume un tipico piano di test per il controllo di qualità (CQ) in entrata che può essere adattato a diverse esigenze industriali. Include tecniche analitiche come saggi titrimetrici, ICP-OES per l’analisi dei metalli pesanti, XRD per l’identificazione della fase cristallina e analisi della superficie BET per la caratterizzazione fisica.

Tabella 1. Esempio di piano di test del CQ in entrata

Test	Metodo di prova (esempio)	Frequenza tipica
Test (ZnO, %)	Titrimetrico / ICP-OES	Ogni lotto
Metalli pesanti (Pb, Cd, As, Hg)	ICP-MS / ICP-OES	Ogni lotto
Umidità / Perdita alla combustione	Termogravimetrico	Ogni lotto
Dimensione delle particelle (D₅₀)	Diffrazione laser	Convalida trimestrale
Area superficiale BET	Adsorbimento dell’azoto	Convalida trimestrale
Fase cristallina	Polvere XRD	Ogni lotto
Sali solubili	Cromatografia ionica	Ogni lotto
Limiti microbici	SOP conforme a ISO 22716	Ogni lotto (basato sul rischio)

4. Proprietà delle particelle e comportamento funzionale

Alcune proprietà fisiche associate all’ossido di zinco che ne influenzano la reattività in diverse applicazioni sono la dimensione, la forma e l’area superficiale delle particelle. L’ossido di zinco di dimensioni nanometriche viene impiegato nella formulazione di lozioni solari per le sue proprietà protettive contro le radiazioni ultraviolette del sole. Al contrario, altri con particelle relativamente grandi sono utilizzati nella vulcanizzazione della gomma e nella ceramica.

I prodotti forniti dai fornitori dovrebbero includere le distribuzioni delle dimensioni delle particelle dalle analisi di diffrazione laser, i dati sull’area superficiale specifica dalle analisi BET, la diffrazione dei raggi X (XRD) per dimostrare la corretta struttura wurtzite [8] e le micrografie elettroniche a scansione (SEM) per valutare l’omogeneità della distribuzione delle dimensioni delle particelle. La trasparenza dimostrata da un fornitore in grado di fornire analisi XRD e SEM con i relativi risultati grezzi è lodevole per garantire la qualità.

5. Valutazione quantitativa dei fornitori

La scelta del fornitore deve passare dalle percezioni o dalla mera negoziazione dei prezzi. Esiste un modo ancora più oggettivo in cui si utilizza un sistema di punteggio ponderato per effettuare una scelta, la cui obiettività è verificabile. Tra i fattori che influenzano la ponderazione multipla nella preferenza di ciascun fornitore ci sono i fattori normativi, il controllo della purezza, la qualità della documentazione, l’ecocompatibilità e la sostenibilità.

La Figura 1 illustra un esempio di confronto tra tre fornitori che utilizzano il sistema. Il fornitore C è il migliore in termini di qualità, in particolare per quanto riguarda il controllo della purificazione e la documentazione. La Figura 2 continua a confrontare i fornitori tra le varie categorie per valutarne i punti di forza e di debolezza.

 

Figura 1. Punteggi totali ponderati dei fornitori (esempio)

 

 

 

 

Figura 2. Confronto a livello di categoria per fornitore

Come illustrato nella Tabella 2, viene utilizzata una matrice di valutazione in cui i totali ponderati rappresentano le prestazioni relative dei fornitori. La matrice di valutazione consente di ridurre le complesse informazioni sulla qualità in un’unica metrica di qualità facilmente verificabile all’interno dei dipartimenti di approvvigionamento.

Tabella 2. Esempio di matrice di valutazione dei fornitori (estratto)

Criterio	Peso	Fornitore A	Fornitore B	Fornitore C
Conformità normativa	0.12	8.5	7.0	9.0
Maturità del sistema qualità	0.10	9.0	8.0	9.0
Controllo delle impurità	0.12	8.0	7.5	8.5
Tracciabilità e documentazione	0.10	8.5	7.0	9.0
Standard ambientali ed EHS	0.08	8.0	7.5	8.0
Punteggio totale ponderato	–	8.54	7.75	8.75

6. Documentazione, conformità e sostenibilità

La documentazione normativa completa il processo di due diligence. I fornitori devono fornire CoA aggiornate, sintesi di convalida e dichiarazioni che facciano riferimento a USP, FCC, ISO 22716 o ASTM D79, a seconda del grado. Per i mercati dell’UE, assicurati che siano coperti dal regolamento REACH, comprese le informazioni sulle nanoforme, se pertinenti.

La certificazione di qualità per la sostenibilità ISO 14001 viene utilizzata per dimostrare le pratiche responsabili nei confronti dell’ambiente, rendendole adatte ad essere utilizzate in un report ESG; altri fornitori lungimiranti hanno iniziato ad adottare processi a basse emissioni di carbonio, oltre a strategie di minimizzazione dei rifiuti.

7. Il prezzo rispetto al costo totale di gestione

Se il prezzo è considerato importante, non è detto che l’ossido di zinco con il prezzo più basso sia quello economicamente più vantaggioso nel lungo periodo. La mancanza di controlli di qualità, la produzione in lotti, l’assenza di normative governative o un servizio tecnico scadente potrebbero portare a costi elevati associati a fallimenti/riformulazioni del prodotto. Considerare il costo totale di proprietà (TCO), compresi i costi di test, il tempo per ricevere le forniture e la sostenibilità, aiuta a capire il rapporto qualità-prezzo a lungo termine del fornitore.

8. Conclusione

La scelta di un fornitore di ossido di zinco non si limita a decidere le specifiche e a discutere i prezzi, ma è una valutazione complessa della qualità, della conformità e dell’affidabilità. Dando risalto a standard rispettati, testando i livelli di purezza/particelle e valutando i fornitori con sistemi di punteggio complessi, le aziende possono sentirsi sicure della qualità dell’ossido di zinco che acquistano. Naturalmente, i migliori fornitori rendono i loro processi completamente trasparenti, possiedono certificazioni internazionali per i loro livelli di qualità e perseguono anche i loro obiettivi di sostenibilità.