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.

    Paperboards
    Paperboard (also called cartonboard or solid board) is a cellulose-based fibrous material, generally above roughly 180-200 g/m² in grammage and thicker and stiffer than paper. It is formed from one or more plies (single- or multi-layer) of chemical, mechanical or recycled pulp, often coated with mineral pigments to improve printability and appearance.

    In packaging it provides the basis for folding cartons, rigid boxes, trays, displays and liquid packaging. Selection depends on the required stiffness and thickness (caliper), food-contact compliance, print quality, mechanical and moisture resistance, as well as cost and recycled content.
    Current trends favour lighter grammages at equal stiffness (downgauging), certified fibres (FSC/PEFC), plastic-free barriers and improved recyclability, in response to European regulations such as the PPWR.
    Cartoncino Teso
    I cartoncini tesi sono materiali fibrosi a base di cellulosa, di norma con grammatura superiore a circa 180–200 g/m² e maggiore spessore e rigidità rispetto alla carta. Si ottengono formando uno o più strati (mono- o multistrato) di pasta chimica, meccanica o riciclata, spesso patinati con pigmenti minerali per migliorare stampabilità e aspetto.

    Nel packaging costituiscono la base di astucci pieghevoli, scatole rigide, vassoi, espositori e imballaggi per liquidi. La scelta dipende da rigidità e spessore richiesti, idoneità al contatto alimentare, qualità di stampa, resistenza meccanica e all’umidità, oltre che da costo e contenuto di riciclato.
    Le tendenze attuali privilegiano grammature più leggere a pari rigidità (downgauging), fibre certificate (FSC/PEFC), barriere prive di plastica e migliore riciclabilità, in risposta a normative europee come il PPWR.

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    Corrugated Boards
    Corrugated board is a high-performance packaging material made from paper, consisting of two flat liners (outer sheets) glued to a central, wavy fluted medium, forming connected arches that provide exceptional strength, rigidity, cushioning, and insulation, ideal for protecting and transporting goods.

    The structure of corrugared boards can be produced in two or three layers to increase its strength.
    If one liner is used, the product is known as ‘single faced’
    If two liners are used, one on either side of the fluting, the product is known as ‘single wall’
    The combination of two flutings and three liners is called ‘double wall’, and the combination of three flutings and four liners is called ‘triple wall’. 

    In packaging it is the material of choice for transit cases, secondary and tertiary packaging, and, in microflute profiles, for retail-ready and consumer packs demanding high-quality


    Cartone Ondulato
    Il cartone ondulato è un materiale da imballaggio ad alte prestazioni realizzato in carta, costituito da due strati piatti (fogli esterni) incollati a un supporto centrale ondulato, che formano archi collegati che garantiscono eccezionale resistenza, rigidità, ammortizzazione e isolamento, ideali per proteggere e trasportare merci.

    La struttura dei cartoni ondulati può essere realizzata a due o tre strati per aumentarne la resistenza.
    Se viene utilizzato un solo strato di rivestimento, il prodotto è denominato “a singolo rivestimento”
    Se vengono utilizzati due strati di rivestimento, uno su ciascun lato dell’anima ondulata, il prodotto è denominato “a parete singola”
    La combinazione di due ondulazioni e tre strati di rivestimento è denominata «a doppia parete», mentre quella di tre ondulazioni e quattro strati di rivestimento è denominata «a tripla parete».
    Nel packaging è il materiale di riferimento per gli imballi da trasporto, gli imballaggi secondari e terziari, e, nei profili a microonda, per le confezioni di vendita che richiedono qualità grafica elevata.


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    Ceramics
    Ceramics are inorganic, crystalline materials produced by shaping mineral-based compositions (primarily clay, kaolin, feldspar, and silica) and firing at high temperatures. The sintering process produces a rigid, chemically inert material with high compressive strength, excellent thermal stability, and resistance to acids, bases, and organic solvents.

    In packaging, ceramics occupy a specialist niche for rigid, reusable containers where chemical inertness and thermal resilience are decisive.
    Contemporary applications include artisanal food products, spirits, condiments, and specialty cosmetics, where ceramic packaging conveys heritage, authenticity, and premium positioning. Limitations include high weight, brittleness, and higher cost relative to glass or plastics.
    Glazed ceramics develop a glassy, impermeable surface layer providing barrier performance against moisture and aromas comparable to glass.
    A technically related area is the application of thin inorganic ceramic coatings, silicon oxide (SiOₓ) and aluminium oxide (AlOₓ), deposited by plasma vapour deposition (PVD) onto plastic films and paperboard. This nano-ceramic coating technology produces transparent high-barrier packaging materials with excellent recyclability credentials, and represents a growing alternative to aluminium foil in flexible packaging for food, healthcare, and electronics applications.
    Ceramiche
    La ceramica è un materiale inorganico cristallino prodotto modellando composizioni a base minerale — principalmente argilla, caolino, feldspato e silice — e cuocendole ad alta temperatura. Il processo di sinterizzazione produce un materiale rigido, chimicamente inerte, con elevata resistenza a compressione, ottima stabilità termica e resistenza ad acidi, basi e solventi organici.
    Nell'imballaggio, la ceramica occupa una nicchia specialistica per contenitori rigidi e riutilizzabili dove sono decisive inerzia chimica e tenuta termica.
    Le applicazioni contemporanee includono prodotti alimentari artigianali, distillati, condimenti e cosmetici di nicchia, dove l'imballaggio ceramico trasmette tradizione, autenticità e posizionamento premium. I limiti includono peso elevato, fragilità e costo superiore rispetto a vetro o plastiche.
    La ceramica smaltata sviluppa uno strato superficiale vetroso impermeabile, con prestazioni barriera all'umidità e agli aromi paragonabili al vetro.
    Un'area tecnicamente correlata è l'applicazione di sottili rivestimenti ceramici inorganici, ossido di silicio (SiOₓ) e ossido di alluminio (AlOₓ), depositati per deposizione fisica da fase vapore (PVD) su film plastici e cartoncino. Questa tecnologia di rivestimento nanocermico produce materiali barriera trasparenti con eccellenti credenziali di riciclabilità, in alternativa crescente al foglio di alluminio nell'imballaggio flessibile per alimenti, healthcare ed elettronica.
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    Ink
    Inks are liquid or paste formulations comprising colorants (pigments or dyes), binders, solvents or carriers, and functional additives, designed to create decorative or informational markings on packaging substrates. In packaging, inks serve both aesthetic and functional roles: brand communication, product identification, regulatory labelling, and in specialist applications, functional properties such as thermochromism, luminescence, or anti-counterfeiting features.

    The principal printing processes (flexography, gravure, offset lithography, screen printing, and digital inkjet) each require formulations tailored to specific rheology, drying mechanism, and substrate compatibility.
    Key performance parameters include colour strength, adhesion, rub resistance, blocking resistance, and for food-contact applications, low migration.
    Regulatory compliance is critical: packaging inks must conform to substance restrictions under Regulation (EC) 1935/2004 and sector-specific guidance, with low-migration formulations now the industry standard for indirect food-contact packaging.
    Current trends include replacement of solvent-based inks with water-based and energy-curable (UV/LED) systems to reduce VOC emissions, bio-based binders, nitrocellulose-free formulations in response to evolving regulations, and digital printing for short runs and personalised packaging.
    Inchiostro
    Gli inchiostri sono formulazioni liquide o in pasta composte da coloranti (pigmenti o coloranti), leganti, solventi o vettori e additivi funzionali, progettate per creare marcature decorative o informative sui substrati di imballaggio. Nell'imballaggio, gli inchiostri svolgono funzioni sia estetiche che funzionali: comunicazione del brand, identificazione del prodotto, etichettatura normativa e, in applicazioni specialistiche, proprietà funzionali come termocromismo, luminescenza o funzioni anticontraffazione.

    I principali processi di stampa (flessografia, rotocalco, offset litografico, serigrafia e inkjet digitale) richiedono ciascuno formulazioni adattate a reologia, meccanismo di essiccazione e compatibilità con il substrato specifici.
    I parametri chiave includono intensità del colore, adesione, resistenza allo sfregamento, resistenza al blocking e, per applicazioni a contatto alimentare, bassa migrazione.
    La conformità normativa è critica: gli inchiostri da imballaggio devono rispettare le restrizioni sulle sostanze ai sensi del Reg. (CE) 1935/2004; le formulazioni a bassa migrazione sono lo standard per l'imballaggio a contatto alimentare indiretto.
    Le tendenze attuali includono la sostituzione degli inchiostri a base solvente con sistemi a base acqua e induribili con energia (UV/LED), leganti a base biologica, formulazioni senza nitrocellulosa e stampa digitale per tirature brevi e imballaggi personalizzati.

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    Laminates
    Laminates are multilayer packaging materials produced by permanently bonding two or more substrates of different types (plastic films, paper, paperboard, aluminium foil, metallised films, or combinations thereof) through adhesive lamination processes (solventless, water-based, hot melt, or reactive) or by extrusion. Each layer contributes specific functional properties: mechanical strength, barrier to oxygen, water vapour, grease, and aromas, heat-sealability, printability, or structural rigidity.
    The underlying rationale is the ability to combine, within a single lightweight structure, characteristics that no single material could deliver simultaneously.

    In packaging, laminates are used across flexible formats (sachets, bags, stand-up pouches), rigid and semi-rigid formats (coated board, folding cartons, containers), aseptic packaging, and a broad range of food, pharmaceutical, cosmetic, and industrial applications.
    Structure selection depends on barrier requirements, food-contact compliance, line speed, closure systems, and sustainability objectives.
    Current trends favour mono-material structures (PE/PE, PP/PP) to improve recyclability, a reduction in overall thickness, replacement of aluminium foil with lower-footprint metallised films, and the adoption of solventless adhesives or de-bondable systems compliant with design-for-recycling criteria.

    Laminati
    I laminati sono materiali da imballaggio multistrato ottenuti unendo in modo permanente due o più substrati di natura differente (film plastici, carta, cartoncino, foglio di alluminio, pellicole metalizzate o loro combinazioni) mediante tecnologie di laminazione adesiva (solventless, a base acquosa, hot melt, reattiva) o per estrusione. Ogni strato contribuisce proprietà funzionali specifiche: resistenza meccanica, barriera a ossigeno, vapore acqueo, grassi e aromi, saldabilità termosaldante, stampabilità o rigidità strutturale.
    La logica del laminato risiede nella possibilità di integrare in un'unica struttura leggera le caratteristiche che nessun materiale singolo sarebbe in grado di offrire contemporaneamente.

    Nel packaging i laminati trovano impiego nel confezionamento flessibile (sacchetti, buste, pouch stand-up), nei formati rigidi e semi-rigidi (cartoncino accoppiato per astucci e contenitori), nel packaging asettico e nelle applicazioni per alimenti, farmaceutici, cosmetici e prodotti industriali.
    La selezione della struttura dipende dai requisiti di barriera, dalla compatibilità con il contatto alimentare, dalla velocità di linea, dai sistemi di chiusura adottati e dagli obiettivi di sostenibilità.
    Le tendenze attuali privilegiano strutture monomateriale (PE/PE, PP/PP) per migliorare la riciclabilità, la riduzione dello spessore complessivo, la sostituzione del foglio di alluminio con pellicole metalizzate a ridotto impatto ambientale, e l'adozione di adesivi solventless o di sistemi de-bondable conformi ai criteri del design for recycling.
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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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