Materials


    Overview of packaging materials: established solutions, emerging innovations, and alternatives oriented towards sustainability.

    The analysis of materials makes it possible to understand how physical properties, technical performance, and environmental characteristics influence design decisions and the behaviour of packaging throughout its life cycle. 

    In relation to morphologies, production processes, and models of innovation, materials constitute a fundamental dimension for interpreting the development dynamics of the packaging sector and strategies aimed at circular transition.

    Polyethylene Terephthalate (PET)
    Polyethylene terephthalate is a thermoplastic polyester formed by the polycondensation of terephthalic acid and ethylene glycol, characterised by high optical clarity, notable mechanical strength, excellent gas barrier properties (particularly for CO₂ and O₂) and good heat resistance. It is available in amorphous (APET, transparent) and crystallised (CPET) variants, the latter withstanding up to 220 °C for ovenable applications. In packaging, PET is the benchmark polymer for bottles and containers for carbonated beverages, water, juices, oil and sauces, produced by stretch-blow moulding. It is also widely used as biaxially oriented film (BOPET) for flexible packaging, thermoformed lidding and ovenable trays (CPET).
    Its superior barrier properties and well-established recyclability in European collection and sorting streams make it the material of choice for high-performance food packaging. Regulatory pressure (PPWR) and market demand are accelerating the transition to grades incorporating recycled content (rPET), making the availability of certified food-grade rPET a strategic issue for the supply chain. Typical thicknesses for packaging films: BOPET film 12-36 µm (standard: 12-23 µm); lidding films up to 50 µm.

    Polietilene tereftalato (PET)
    Il polietilene tereftalato è un poliestere termoplastico formato dalla policondensazione di acido tereftalico e glicole etilenico, caratterizzato da elevata chiarezza ottica, notevole resistenza meccanica, eccellenti proprietà barriera ai gas (soprattutto CO₂ e O₂) e buona resistenza al calore. È disponibile nelle varianti amorfa (APET, trasparente) e cristallizzata (CPET), quest'ultima in grado di resistere fino a 220 °C per applicazioni in forno.

    Nel confezionamento è il polimero di riferimento per bottiglie e contenitori per bevande carbonatate, acqua, succhi, olio e salse, prodotti mediante stretch-blow moulding.
    È ampiamente impiegato anche sotto forma di film biorientato (BOPET) per packaging flessibile, coperchi termoformati e vassoi da forno (CPET).
    Le superiori proprietà barriera e la riciclabilità consolidata nelle filiere europee lo rendono il materiale di riferimento per packaging alimentare ad alte prestazioni.
    La pressione normativa (PPWR) e di mercato accelera la transizione verso gradi con contenuto riciclato (rPET), rendendo la disponibilità di rPET certificato food-grade un tema strategico per la filiera.
    Spessori tipici per film di confezionamento: film BOPET 12-36 µm (standard: 12-23 µm); film per coperchi e lidding fino a 50 µm.

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    Recycled Polyethylene Terephthalate (rPET)
    Recycled polyethylene terephthalate is a polyester material obtained from the collection, sorting and reprocessing of post-consumer (PCR) or post-industrial PET waste, reintroduced into the production cycle as a new raw material. It retains the chemical structure and principal performance characteristics of virgin PET (clarity, mechanical strength and gas barrier) whilst incorporating recycled content that reduces its carbon footprint relative to fossil-derived material. Quality grade depends on the decontamination process: mechanical processes can yield food-contact-compliant rPET (in accordance with EFSA guidelines), whilst chemical depolymerisation produces material with purity equivalent to virgin polymer.

    In packaging, rPET is used primarily for bottles (bottle-to-bottle stream), thermoformed trays, lidding and films. Demand is growing strongly, driven by the recycled-content targets set by the PPWR and extended producer responsibility (EPR) schemes.
    Deposit-return systems (DRS) and efficient separate collection are key factors in ensuring the availability of food-grade rPET of sufficient quality to satisfy increasing market requirements and legislative obligations. Typical thicknesses for packaging films: comparable to virgin PET, 12-50 µm.

    Polietilene tereftalato riciclato (rPET)
    Il PET riciclato è un materiale poliestere ottenuto dalla raccolta, selezione e riprocessamento di scarti di PET post-consumo (PCR) o post-industriale, reintegrati nel ciclo produttivo come nuova materia prima. Mantiene la struttura chimica e le principali caratteristiche prestazionali del PET vergine (trasparenza, resistenza meccanica e barriera ai gas) pur incorporando contenuto riciclato che riduce l'impronta di carbonio rispetto al materiale da fonte fossile. Il grado di qualità dipende dal processo di decontaminazione adottato: i processi meccanici possono produrre rPET idoneo al contatto alimentare (conforme alle linee guida EFSA), mentre la depolimerizzazione chimica consente di ottenere materiale con purezza equivalente al vergine.

    Nel confezionamento è impiegato principalmente per bottiglie (filiera bottle-to-bottle), vassoi termoformati, coperchi e film. La domanda è in forte crescita grazie agli obiettivi di contenuto riciclato del PPWR e ai sistemi di responsabilità estesa del produttore (EPR).
    I sistemi deposit-return (DRS) e una raccolta differenziata efficiente sono fattori chiave per garantire la disponibilità di rPET food-grade di qualità adeguata. Spessori tipici per film di confezionamento: analoghi al PET vergine, 12-50 µm.

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    Polypropylene (PP)
    Polypropylene is a semi-crystalline polyolefin derived from the polymerisation of propylene, known for its favourable stiffness-to-weight ratio, heat resistance superior to that of PE (melting point 160-165 °C), chemical stability and versatility in processing. It is available in homopolymer, random copolymer and block copolymer variants, offering different property profiles in terms of stiffness, clarity and impact resistance.
    Its ability to form a fatigue-resistant living hinge makes it particularly suitable for flip-top closures.

    In packaging, PP is employed both in moulding (injection moulding for caps, closures, containers, jars and dispensers; blow moulding and thermoforming for bottles and trays) and as a film: cast and biaxially oriented film (BOPP) for flexible packaging of snack foods, confectionery, tobacco, labels and overwrapping.
    PP is suitable for hot-fill applications and resistant to a relatively broad range of chemical agents.
    Biaxially oriented grades (BOPP) offer excellent clarity, resistance to greasy substances and superior print characteristics, making them a benchmark substrate in the flexible packaging industry. Typical thicknesses for packaging films: BOPP film 12-50 µm (standard: 20-30 µm); cast PP film (CPP) 20-80 µm.

    Polipropilene (PP)
    Il polipropilene è una poliolefina semicristallina derivata dalla polimerizzazione del propilene, nota per il favorevole rapporto rigidità/peso, la resistenza al calore superiore a quella del PE (punto di fusione 160-165 °C), la stabilità chimica e la versatilità di trasformazione. Si declina in varianti omopolimero, copolimero random e copolimero a blocchi, con profili di proprietà differenti in termini di rigidità, trasparenza e resistenza agli urti.
    La capacità di formare una cerniera vivente (living hinge) resistente alla fatica lo rende particolarmente adatto per le chiusure a cerniera.

    Nel confezionamento è impiegato sia in stampaggio (iniezione per tappi, chiusure, contenitori, vasetti ed erogatori; soffiaggio e termoformatura per flaconi e vassoi) sia sotto forma di film: film cast e biorientato (BOPP) per packaging flessibile di snack, dolciumi, tabacco, etichette e overwrapping.
    È adatto al riempimento a caldo (hot fill) e resistente a una gamma relativamente ampia di agenti chimici.
    Le versioni biorientate (BOPP) offrono eccellente trasparenza, resistenza alle sostanze grasse e ottime caratteristiche di stampa. Spessori tipici per film di confezionamento: film BOPP 12-50 µm (standard: 20-30 µm); film cast (CPP) 20-80 µm.

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    Polystyrene (PS)
    Polystyrene is a thermoplastic polymer obtained by polymerising styrene, available in several structural variants: crystal PS (GPPS, transparent and brittle), high-impact PS (HIPS, rubber-toughened with polybutadiene and more ductile) and expanded polystyrene (EPS).
    Crystal grades offer good clarity and ease of processing by injection moulding and thermoforming, but limited impact resistance and a low oxygen barrier.
    PS has a significant environmental footprint, particularly in expanded form, and is difficult to recycle within conventional separate-collection streams.

    In packaging, PS is used primarily as moulded and thermoformed articles: containers for bakery and dairy products (yoghurt pots, lids), food trays, and cosmetics containers. Expanded PS (EPS) is used for protective moulded cushioning, insulated containers and fish boxes. Its use as a packaging film is marginal.
    European regulatory trends and single-use packaging restrictions are progressively reducing PS use in favour of PP, PET and cellulose-based materials, with several EU member states having already implemented restrictions on EPS food-service items and single-use containers.
    Polistirene (PS)
    Il polistirene è un polimero termoplastico ottenuto dalla polimerizzazione dello stirene, disponibile in diverse varianti strutturali: PS cristallo (GPPS, trasparente e fragile), PS ad alto impatto (HIPS, opacizzato con gomma butadienica e più tenace) e polistirene espanso (EPS).
    Offre buona trasparenza nelle versioni ad alto grado cristallino, facilità di trasformazione per iniezione e termoformatura, ma resistenza agli urti limitata e bassa barriera all'ossigeno.
    Presenta una significativa impronta ambientale, soprattutto nelle versioni espanse, ed è difficilmente riciclabile nelle filiere tradizionali di raccolta differenziata.

    Nel confezionamento è utilizzato prevalentemente come manufatto stampato e termoformato: contenitori per prodotti da forno e dairy (vasetti per yogurt, coperchi), vassoi per alimenti, contenitori per cosmetici. Il PS espanso (EPS) trova impiego per imbottiture protettive, contenitori termici e cassette per il pesce.
    L'utilizzo come film di packaging è marginale.
    Le tendenze normative europee e le misure di restrizione nel packaging monouso ne stanno progressivamente riducendo l'impiego a favore di PP, PET e materiali a base cellulosa.
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    Polyvinyl Alcohol (PVOH / PVA)
    Polyvinyl alcohol is a water-soluble synthetic polymer obtained by the hydrolysis of polyvinyl acetate; the degree of hydrolysis and molecular weight determine its solubility in cold or warm water and its barrier properties.
    It is unique among commodity plastic polymers in its water solubility, which represents both its principal functional advantage and its key limitation in the presence of moisture. In the dry state it offers excellent oxygen and aroma barrier, superior to EVOH at equivalent thickness; like EVOH, it requires protection by hydrophobic layers in multilayer structures to maintain barrier performance.

    In packaging, PVOH finds application in two principal contexts: as a barrier layer within multilayer structures (coextruded films, coated papers, barrier pouches) in applications not directly exposed to moisture; and as a standalone water-soluble film for unit-dose packaging of laundry and dishwasher detergents, pesticides, agrochemicals and water-treatment products, where water solubility is a functionally desired property.
    PVOH films are compostable and biodegradable in aquatic environments, although certification varies by grade.
    Typical thicknesses for packaging films: water-soluble unit-dose films 25-76 µm (standard: 25-40 µm); as a barrier layer within multilayer structures 5-20 µm.
    Polivinil Alcool (PVOH / PVA)
    Il polivinil alcool è un polimero sintetico idrosolubile ottenuto per idrolisi dell'acetato di polivinile; il grado di idrolisi e il peso molecolare determinano la solubilità in acqua (a temperatura ambiente o a caldo) e le proprietà barriera. Si distingue da tutti gli altri polimeri plastici per la solubilità in acqua, che ne costituisce sia il principale vantaggio funzionale sia il limite in presenza di umidità. In assenza di umidità offre eccellente barriera all'ossigeno e agli aromi, superiore all'EVOH a parità di spessore; come l'EVOH, richiede protezione da strati idrofobici nelle strutture multistrato per mantenere le prestazioni barriera.

    Nel confezionamento trova impiego in due contesti principali: come strato barriera in strutture multistrato (film coestruso, carte patinate, sacchetti barriera) in applicazioni prive di contatto diretto con l'umidità; e come film idrosolubile monostrato per il confezionamento di dosi unitarie di detersivi per lavatrice e lavastoviglie, pesticidi, agrofarmaci e prodotti per il trattamento delle acque, dove la solubilità in acqua è proprietà funzionale desiderata. 
    I film PVOH sono compostabili e biodegradabili in ambiente acquatico.
    Spessori tipici per film di confezionamento: film idrosolubili monodose 25-76 µm (standard: 25-40 µm); come strato barriera in strutture multistrato 5-20 µm.
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    Polyvinylchloride (PVC)
    Polyvinyl chloride is a versatile thermoplastic obtained by polymerising vinyl chloride monomer, whose properties vary considerably depending on the quantity of plasticiser added: rigid PVC (uPVC) is hard and tough, whilst plasticised PVC is flexible and soft.
    Historically widely used in packaging for its clarity, ease of thermoforming, high-frequency sealability and low cost, it is now in progressive decline in food packaging for environmental and regulatory reasons: the chlorine in the molecule complicates mechanical recycling, and certain plasticiser types raised toxicological concerns.

    In packaging, rigid PVC is still used for pharmaceutical blister packs, trays, and electronics and cosmetics packaging; plasticised PVC for stretch cling films, cap liners and non-food applications.
    European regulatory trends (PPWR, REACH restrictions) are driving substitution towards PET, PP or alternative materials.
    PVC nonetheless continues to find application in non-food sectors where its specific properties, in particular high-frequency sealability and flexibility, remain difficult to replicate with alternative materials at equivalent cost and processability. Typical thicknesses for packaging films: plasticised PVC cling film 8-15 µm.

    Polivinil cloruro (PVC)
    Il polivinil cloruro è un termoplastico versatile ottenuto dalla polimerizzazione del monomero cloruro di vinile, le cui proprietà variano considerevolmente in funzione della quantità di plastificante aggiunto: il PVC rigido (uPVC) è duro e resistente, mentre il PVC plastificato è flessibile e morbido.
    Storicamente molto impiegato nel packaging per trasparenza, facilità di termoformatura, saldabilità ad alta frequenza e costo contenuto, è oggi in progressivo declino nel confezionamento alimentare per ragioni ambientali e normative: il cloro nella molecola complica il riciclo meccanico e alcune tipologie di plastificanti hanno sollevato preoccupazioni tossicologiche.

    Nel confezionamento, il PVC rigido è ancora impiegato per blister farmaceutici, vassoi, packaging per elettronica e cosmetici; il PVC plastificato per film estensibili (cling film), guarnizioni di tappi e applicazioni non alimentari.
    Le tendenze normative europee (PPWR, restrizioni REACH) spingono verso la sostituzione con PET, PP o materiali alternativi.
    Il PVC continua tuttavia a trovare applicazione in settori non alimentari dove le sue proprietà, in particolare la saldabilità ad alta frequenza e la flessibilità, rimangono difficilmente sostituibili a costi e lavorabilità equivalenti. Spessori tipici per film di confezionamento: film cling in PVC plastificato 8-15 µm.

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    Fabrics
    Fabrics are flexible sheet materials produced from natural or synthetic fibres assembled by weaving, knitting, or braiding. Natural fibres used in packaging include jute (hessian), cotton, sisal, and hemp; synthetic fibres comprise polypropylene (PP), polyethylene (PE), and polyethylene terephthalate (PET).

    In packaging, woven and knitted fabrics function primarily as reusable or protective containers: bags, wraps, sacks, and flexible intermediate bulk containers (FIBCs or "big bags") for industrial, agricultural, and horticultural goods.
    Jute sacks and woven polypropylene bags remain the dominant format for bulk commodities such as grain, cement, coffee, and root vegetables.
    Woven PP fabric offers excellent tensile strength, tear resistance, and low cost, making it the preferred material for heavy-duty sacks in agriculture and construction.
    Natural-fibre fabrics are biodegradable and renewable, aligning with sustainability requirements for low-impact packaging.
    In consumer markets, cotton and jute bags are positioned as reusable alternatives to single-use plastic bags, supported by EU regulatory restrictions on lightweight plastic bags. Premium consumer packaging employs fine woven and knitted fabrics as outer wraps for luxury goods, cosmetics, spirits, and gifts, providing tactile differentiation and perceived value that reinforces brand positioning in premium and gifting market segments.
    Tessuti
    I tessuti sono materiali flessibili in fogli prodotti da fibre naturali o sintetiche assemblate per tessitura, maglia o intreccio. Le fibre naturali impiegate nell'imballaggio includono juta (iuta), cotone, sisal e canapa; le fibre sintetiche comprendono polipropilene (PP), polietilene (PE) e polietilene tereftalato (PET).

    Nell'imballaggio, i tessuti intrecciati e a maglia fungono principalmente da contenitori riutilizzabili o protettivi: sacchi, involucri, borse e contenitori sfusi flessibili (FIBC o "big bag") per merci industriali, agricole e ortofrutticole.
    I sacchi di juta e i sacchi in polipropilene tessuto rimangono il formato dominante per le merci alla rinfusa come cereali, cemento, caffè e tuberi.
    Il tessuto in PP tessuto offre eccellente resistenza alla trazione, alla lacerazione e costi contenuti, rendendolo il materiale preferito per sacchi pesanti in agricoltura e edilizia.
    Le fibre naturali sono biodegradabili e rinnovabili, allineandosi ai requisiti di sostenibilità.
    Sul mercato consumer, le borse in cotone e juta sono posizionate come alternative riutilizzabili alle borse plastiche monouso, supportate dalle normative UE di restrizione. L'imballaggio consumer premium impiega tessuti raffinati come involucri esterni per prodotti di lusso, cosmetici, distillati e regali, fornendo differenziazione tattile e valore percepito che rafforza il posizionamento del brand nei segmenti premium e gifting.
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    Non Woven
    Non-woven materials are sheet structures produced by bonding natural or synthetic fibres through mechanical (needle-punching, hydroentangling), thermal, or chemical processes, without the interlacing of woven fabrics. Their properties are defined by fibre composition, bonding method, basis weight, and thickness, which together determine mechanical performance, porosity, barrier properties, and tactile characteristics.

    In packaging, non-woven materials fulfil diverse roles: protective wrapping and void-fill for fragile products, cushioning pads, sterilisation pouches for medical devices, garment bags, and inner wrapping for perishable goods where controlled breathability is beneficial.
    Spunbond PP and spunbond PET are the most widely used formats in packaging, valued for their low cost, ease of processing, and compatibility with heat sealing and printing.
    Flash-spun HDPE non-wovens, commercially available as Tyvek® (DuPont), offer an exceptional combination of paper-like appearance, low water vapour transmission, and puncture resistance, making them the preferred material for medical packaging sterilisation barriers and protective courier envelopes.
    Bio-based and compostable non-wovens derived from PLA or natural cellulosic fibres are gaining traction in foodservice and premium consumer packaging where industrial compostability is a market or regulatory requirement.
    Tessuto non tessuto
    I materiali non tessuti sono strutture in fogli prodotte unendo fibre naturali o sintetiche tramite processi meccanici (agugliatura, idroagugliatura), termici o chimici, senza l'intreccio tipico dei tessuti. Le loro proprietà sono definite dalla composizione delle fibre, dal metodo di unione, dalla grammatura e dallo spessore, che insieme determinano prestazioni meccaniche, porosità, proprietà barriera e caratteristiche tattili.

    Nell'imballaggio, i materiali non tessuti assolvono diverse funzioni: avvolgimento protettivo e riempimento per prodotti fragili, imbottiture, buste di sterilizzazione per dispositivi medici, borse porta-indumenti e involucri interni per prodotti deperibili dove è benefica una traspirabilità controllata.
    Il PP spunbond e il PET spunbond sono i formati più diffusi nell'imballaggio, apprezzati per il basso costo, la facilità di lavorazione e la compatibilità con la termosaldatura e la stampa.
    I non tessuti HDPE flash-spun, disponibili commercialmente come Tyvek® (DuPont), offrono una combinazione eccezionale di aspetto simile alla carta, bassa trasmissione di vapore acqueo e resistenza alla perforazione, rendendoli il materiale preferito per le barriere di sterilizzazione negli imballaggi medicali e le buste per spedizioni protettive. I non tessuti a base biologica e compostabili derivati da PLA o fibre cellulosiche naturali stanno guadagnando terreno nel foodservice e nell'imballaggio consumer premium dove la compostabilità industriale è un requisito di mercato o normativo.
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    Glasses
    Glass is an inorganic, non-crystalline material composed primarily of silica (SiO₂), soda ash (Na₂CO₃), and limestone (CaCO₃), melted above 1,500 °C and shaped by blowing or pressing.
    In packaging, glass provides a rigid, chemically inert, and fully impermeable container that is simultaneously neutral in taste and odour, optically transparent or coloured for light protection, and suitable for long-term direct contact with all food and pharmaceutical product categories.
    Soda-lime glass dominates packaging applications, covering bottles, jars, and vials across food, beverage, pharmaceutical, and cosmetics sectors.
    Borosilicate glass is used where thermal shock resistance is critical.

    Key selection criteria include barrier performance, chemical inertness, recyclability, container weight, and brand positioning, glass conveys premium quality and sustainability in consumer perception.
    The principal environmental challenge is the energy intensity of glass manufacturing; the use of cullet (recycled glass) significantly reduces energy consumption and CO₂ emissions, each 10% increase in cullet content reduces furnace energy use by approximately 2.5%.
    Industry trends include lightweighting, maximum cullet content, electric and oxy-fuel furnaces to decarbonise production, refillable bottle systems, and deposit-return schemes mandated by EU PPWR and national legislation in several European member states.
    Vetro
    Il vetro è un materiale inorganico non cristallino composto principalmente da silice (SiO₂), soda (Na₂CO₃) e calcare (CaCO₃), fuso a temperature superiori a 1.500 °C e formato per soffiatura o pressatura.
    Nell'imballaggio, il vetro offre un contenitore rigido, chimicamente inerte e completamente impermeabile: neutro in gusto e odore, otticamente trasparente o colorato per la protezione dalla luce, e idoneo al contatto diretto prolungato con tutte le categorie alimentari e farmaceutiche.
    Il vetro sodocalcico domina le applicazioni di imballaggio, coprendo bottiglie, vasetti e fiale nei settori alimentare, bevande, farmaceutico e cosmetico.
    Il vetro borosilicatico è impiegato dove la resistenza agli shock termici è critica.

    I criteri di selezione includono prestazioni barriera, inerzia chimica, riciclabilità, peso del contenitore e posizionamento del brand — il vetro trasmette qualità premium e sostenibilità nella percezione dei consumatori.
    La principale sfida ambientale è l'intensità energetica della produzione; l'uso di rottame di vetro (cullet) riduce significativamente i consumi energetici: ogni aumento del 10% di cullet riduce il consumo di energia del forno di circa il 2,5%.
    Le tendenze del settore includono l'alleggerimento, l'aumento massimo del contenuto di cullet, i forni elettrici e oxy-fuel, i sistemi di bottiglie ricaricabili e i sistemi di deposito-reso previsti dal PPWR europeo e da normative nazionali.
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