Industrial processes
Observing these processes enables an understanding of how production technologies, industrial constraints, and scalability requirements influence design configurations and the performance of packaging systems.
Analysed in relation to materials, morphologies, and models of innovation, industrial processes help outline the technical and production framework within which contemporary packaging solutions are developed.
(Shipping) Case Packing
Imballaggio in scatoloni da spedizione
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Process by which individual products or primary packages are collated, oriented, and placed into a pre‑formed or erected case or carton according to a defined packing pattern, using manual, semi‑automatic, or automatic equipment.
Case packing includes the collection, grouping, orientation, and controlled insertion of items into a case, regardless of whether the insertion is vertical, horizontal, or robotic
The case packing processes differs for the tipe of insertion of the product
• Top load case packing
• Side load case packing
• Wrap around case packing
Case packing may handle rigid, semi‑rigid, or flexible primary packages, including bottles, pouches, trays, cartons, or flow‑wrapped units.
Case packing may involve pattern formation (e.g., row‑by‑row, layer‑by‑layer, or pick‑and‑place grouping), but does not include palletizing or load stabilization.
Processo mediante il quale singoli prodotti o imballaggi primari vengono raccolti, orientati e inseriti in una scatola o cartone preformato o montato secondo uno schema di imballaggio definito, utilizzando attrezzature manuali, semiautomatiche o automatiche.
L’imballaggio in cartoni comprende la raccolta, il raggruppamento, l’orientamento e l’inserimento controllato degli articoli in un cartone, indipendentemente dal fatto che l’inserimento avvenga in verticale, in orizzontale o tramite robot
I processi di imballaggio in cartoni variano a seconda del tipo di inserimento del prodotto
• Imballaggio in cartoni con caricamento dall’alto
• Imballaggio in cartoni con caricamento laterale
• Imballaggio con avvolgimento
L’imballaggio in casse può gestire confezioni primarie rigide, semirigide o flessibili, tra cui bottiglie, buste, vassoi, cartoni o unità confezionate in film estensibile.
L’imballaggio in casse può comportare la formazione di schemi (ad es. raggruppamento fila per fila, strato per strato o pick-and-place), ma non include la pallettizzazione o la stabilizzazione del carico.
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Carton Tray Forming
Formatura di vassoi in cartoncino
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Carton tray forming is a packaging process in which a flat carton blank is folded along pre‑creased lines to create an open‑top tray, using mechanical folding with optional gluing or locking systems.
This refers to the process of forming a box, usually vertically, from a flat sheet, and does not include the filling process (see top-load cartoning).
It is typically used to prepare containers that will subsequently be fed into a different machine for filling.
It also includes the production processes for lined boxes.
La formatura di vassoi in cartone è un processo di imballaggio in cui un foglio di cartone piatto viene piegato lungo linee preincise per creare un vassoio aperto, utilizzando sistemi di piegatura meccanica con incollaggio o incastri permanenti.
Si tratta dell’operazione di formatura, solitamente verticale, di una scatola a partire da uno steso e non include il processo di riempimento (vedi top-load cartoning).
Solitamente è utilizzata per preparare contenitori che verranno poi alimentati su una macchina diversa per il riempimento
Include anche i processi di produzione delle scatole rivestite.
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Coating
Rivestimento
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Coating is process in which a thin, continuous layer of material is applied to the surface of a packaging substrate (paper, board, plastic, metal, or glass) to modify its functional, protective, or aesthetic properties. It is engineered to provide barrier performance (against moisture, oxygen, grease, or light), adhesion properties, mechanical resistance, printability, or decorative effects.
The main coating processes used for packaging materials are:
Extrusion Coating : A molten polymer (e.g., PE, PP, EVOH) is extruded and bonded onto paper, foil, or film substrates.
Roller Coating: Liquid coating is applied via rollers that spread a uniform layer across flat substrates (paper, paperboard, film and metal sheets).
Spray Coating: Atomized droplets of coating material are sprayed onto the surface, allowing coverage of complex geometries.
Printing-based Coating: Coatings applied using printing presses (offset, flexo, Rotogravure) either over the entire surface (flood) or selectively (spot).
Vacuum Deposition / Plasma Coating: Thin films (e.g., aluminum, SiOx) deposited under vacuum for high barrier properties.
Dip Coating: Substrate is immersed in a coating bath and withdrawn, leaving a thin layer.
Thickness of coatings of packaging materilas are typically 1–50 µm depending on function.
Il rivestimento è un processo in cui uno strato sottile e continuo di materiale viene applicato alla superficie di un substrato di imballaggio (carta, cartone, plastica, metallo o vetro) per modificarne le proprietà funzionali, protettive o estetiche. È progettato per fornire prestazioni di barriera (contro umidità, ossigeno, grasso o luce), proprietà di adesione, resistenza meccanica, stampabilità o effetti decorativi.
I principali processi di rivestimento utilizzati per i materiali da imballaggio sono:
Rivestimento per estrusione: un polimero fuso (ad es. PE, PP, EVOH) viene estruso e legato a substrati di carta, lamina o film.
Rivestimento a rullo: il rivestimento liquido viene applicato tramite rulli che stendono uno strato uniforme su substrati piatti (carta, cartone, film).
Rivestimento a spruzzo: goccioline atomizzate di materiale di rivestimento vengono spruzzate sulla superficie, consentendo la copertura di geometrie complesse.
Rivestimento basato sulla stampa: rivestimenti applicati utilizzando macchine da stampa (offset, flessografia, rotocalco) su tutta la superficie o in modo selettivo (a pattern).
Deposizione sotto vuoto / Rivestimento al plasma: film sottili (ad es. alluminio, SiOx) depositati sotto vuoto per ottenere elevate proprietà barriera.
Rivestimento per immersione: il substrato viene immerso in un bagno di rivestimento e poi estratto, lasciando uno strato sottile.
Lo spessore dei rivestimenti dei materiali di imballaggio è tipicamente compreso tra 1 e 50 µm a seconda della funzione.
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Coding & Marking
Marcatura e codifica
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Process by which variable or static information is generated and applied directly onto a packaging material, packaging component, or product surface using non‑contact or contact marking technologies such as inkjet, laser, thermal transfer, or embossing.
Coding & marking enables the application of alphanumeric text, barcodes, serialized identifiers, regulatory information, date/lot codes, or other data carriers directly onto the substrate.
The process involves both the generation of the information (e.g., variable data, serialization, batch data) and its direct deposition or marking on the surface.
When coding & marking is used to apply serialized identifiers or track‑and‑trace carriers, these data features are considered outputs of the process, not separate processes.
Coding & marking may be performed in‑line within the packaging sequence or off‑line on components prior to packaging.
Processo mediante il quale vengono generate informazioni variabili o statiche e applicate direttamente su un materiale di imballaggio, un componente di imballaggio o la superficie di un prodotto utilizzando tecnologie di marcatura senza contatto o a contatto quali getto d’inchiostro, laser, trasferimento termico o goffratura.
La codifica e la marcatura consentono di applicare testo alfanumerico, codici a barre, identificatori serializzati, informazioni normative, codici di data/lotto o altri vettori di dati direttamente sul substrato.
Il processo comporta sia la generazione delle informazioni (ad es. dati variabili, serializzazione, dati di lotto) sia la loro deposizione diretta o marcatura sulla superficie.
Quando la codifica e la marcatura vengono utilizzate per applicare identificatori serializzati o supporti di tracciabilità, queste caratteristiche dei dati sono considerate output del processo, non processi separati.
La codifica e la marcatura possono essere eseguite in linea all’interno della sequenza di confezionamento o fuori linea sui componenti prima del confezionamento.
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Corrugating
Ondulazione
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Corrugation is the process of shaping a paper medium into a wave-like (fluted) structure under heat and pressure, which is then laminated between flat paper liners to form corrugated board. This fluted core provides strength, rigidity, and cushioning, making corrugated boards ideal for packaging.
The flutes can be produced in different sizes and profiles (e.g. A, B, C, E, F flute), each offering a specific balance of cushioning, stacking strength and material thickness.
Corrugated board can be single-faced, single-wall, double-wall or triple-wall, depending on the number of fluted layers and liners combined, allowing the structure to be tailored to different load-bearing and protection requirements. Thanks to its lightweight yet resistant structure, corrugated board is widely used for shipping cartons, secondary packaging and point-of-sale displays across virtually every industry.
L’ondulazione è il processo di modellatura di un nastro di carta in una struttura ondulata mediante calore e pressione, che viene poi laminato tra 2 rivestimenti di carta piatti per formare il cartone ondulato. Questo nucleo scanalato conferisce resistenza, rigidità e ammortizzazione, rendendo il cartone ondulato ideale per l’imballaggio.
Le onde possono essere prodotte in diverse dimensioni e profili (ad es. onda A, B, C, E, F), ciascuno dei quali offre un equilibrio specifico tra capacità di ammortizzazione, resistenza allo stivaggio e spessore del materiale.
Il cartone ondulato può essere a faccia singola, a parete singola, doppia o tripla, a seconda del numero di strati ondulati e liner combinati, consentendo di adattare la struttura a diversi requisiti di resistenza al carico e protezione. Grazie alla sua struttura leggera ma resistente, il cartone ondulato è ampiamente utilizzato per scatole da spedizione, imballaggi secondari ed espositori da punto vendita in praticamente ogni settore industriale.
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Creasing / Scoring
Cordonatura
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Creasing is the formation of a groove in paperboard by compression between tools, intended to facilitate folding without surface rupture.
During the operation, the paperboard is weakened along well-defined lines that then act as hinges for folding, since attempting to fold uncreased paperboard typically causes the surface plies to crack or the fold line to remain undefined. The crease is formed using a creasing rule, a thin steel strip with a round, smooth edge, which presses the paperboard into a matching groove cut into a make-ready (also called matrix or counter-die) positioned beneath it, producing a permanent deformation. The relationship between the crease's width and depth is critical to quality: a crease that is too shallow or wide makes folding difficult, while a deeper, narrower crease generally produces a cleaner, lower-resistance fold.
Grammage also affects the process: thin papers (below roughly 180 g/m²) are often folded without any surface preparation, whereas heavier paperboard (above roughly 600 g/m²) typically requires multiple creases or scoring prior to folding.
Formazione di una incisione nel cartone mediante compressione fra 2 utensili per consentire una piega controllata senza fratture.
Durante l'operazione, il cartoncino viene indebolito lungo linee ben definite che agiscono poi come cerniere per la piegatura, poiché tentare di piegare un cartoncino non cordonato causa tipicamente la rottura degli strati superficiali o una linea di piega mal definita.
La cordonatura viene realizzata mediante una lama cordonatrice, una sottile striscia di acciaio con bordo arrotondato e liscio, che spinge il cartoncino all'interno di una scanalatura corrispondente ricavata nel make-ready (chiamato anche matrice o contro-fustella) posizionato al di sotto di esso, generando una deformazione permanente. Il rapporto tra larghezza e profondità della cordonatura è determinante per la qualità del risultato: una cordonatura troppo superficiale o larga rende difficoltosa la piegatura, mentre una cordonatura più profonda e stretta produce generalmente una piega più netta e con minore resistenza.
Anche la grammatura influisce sul processo: le carte sottili (al di sotto di circa 180 g/m²) vengono spesso piegate senza alcuna preparazione superficiale, mentre i cartoncini più pesanti (oltre circa 600 g/m²) richiedono tipicamente più cordonature o una pre-incisione (scoring) prima della piegatura.
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Extrusion Coating
Rivestimento per estrusione
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Extrusion coating is a process whereby molten plastic is applied to a thin substrate (paperboard, paper, plastic film, aluminium foil etc.) and subsequently chilled to form an extremely thin, smooth layer of uniform thickness.
The molten plastic can be used as an adhesive to laminate a plastic film or a metal foil.
In addition to lamination, extrusion coating is mainly used to provide protection against moisture, act as a barrier to gases (water vapour, oxygen, aromas, etc.), offer grease resistance, ensure heat-sealability and create an attractive appearance (glossy surfaces).
The process is carried out by extruding the molten polymer through a flat slot die directly onto the moving substrate, which is then pressed against a chill roll to rapidly cool and solidify the coating while defining its surface finish.
Low-density polyethylene (LDPE) is the most commonly used resin due to its good adhesion, sealability and processability, although other polymers such as polypropylene (PP) or ethylene vinyl acetate (EVA) can be used to achieve specific barrier or performance properties.
Because the coating is formed directly on the substrate in a single continuous pass, extrusion coating is typically faster and more cost-effective than conventional adhesive lamination for high-volume applications.
Il rivestimento per estrusione è un processo mediante il quale la plastica fusa viene applicata su un substrato sottile (cartone, carta, pellicola di plastica, foglio di alluminio, ecc.) e successivamente raffreddata per formare uno strato estremamente sottile, liscio e di spessore uniforme.
La plastica fusa può essere utilizzata come adesivo per laminare un film plastico o un foglio metallico. Oltre alla laminazione il rivestimento per estrusione viene utilizzato principalmente per ottenere protezione dall'umidità, barriera ai gas (vapore acqueo, ossigeno, aromi, ecc.), resistenza al grasso, termosaldabilità e aspetto attraente (superfici lucide).
Il processo viene realizzato estrudendo il polimero fuso attraverso un ugello piano (slot die) direttamente sul substrato in movimento, che viene poi pressato contro un rullo refrigerante (chill roll) per raffreddare e solidificare rapidamente il rivestimento, definendone al contempo la finitura superficiale.
La resina più comunemente utilizzata è il polietilene a bassa densità (LDPE), grazie alla sua buona adesione, saldabilità e lavorabilità, sebbene altri polimeri come il polipropilene (PP) o l'etilene vinil acetato (EVA) possano essere impiegati per ottenere specifiche proprietà barriera o prestazionali.
Poiché il rivestimento viene formato direttamente sul substrato in un unico passaggio continuo, l'accoppiamento per estrusione risulta generalmente più rapido ed economico rispetto alla laminazione adesiva convenzionale per applicazioni ad alto volume.
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Fiber Dry Forming
Formatura a secco di fibre di cellulosa
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Dry forming is a fiber-based packaging technology that combines airlaid cellulose fibers with 3D thermoforming to create rigid, renewable packaging without the use of water or traditional wet pulp methods.
The process begins by separating cellulose fibers from the raw material and distributing them, through a dedicated air system, into an airlaid forming station, where they are evenly deposited and interlocked into discrete pads (or, in some process variants, a continuous web) of consistent grammage.
The formed fiber structure is then transferred to a 3D pressing stage, where heat and pressure are applied to bind the fibers together and shape them into the final packaging geometry, again without the addition of process water.
Depending on product requirements, finishing operations such as trimming, cutting or surface treatment may follow, and chemical additives can be incorporated to enhance properties such as water or oil resistance and mechanical strength.
La formatura a secco è una tecnologia di confezionamento che combina fibre di cellulosa airlaid con la termoformatura 3D per creare imballaggi rigidi e rinnovabili senza l’uso di acqua o dei tradizionali metodi a umido con pasta di cellulosa.
Il processo inizia con la separazione delle fibre di cellulosa dalla materia prima, che vengono poi trasportate, tramite un sistema ad aria dedicato, verso una stazione di formatura airlaid, dove vengono distribuite in modo uniforme e intrecciate a formare pad discreti (o, in alcune varianti di processo, un velo continuo) con grammatura costante.
La struttura fibrosa così formata viene quindi trasferita a una fase di pressatura 3D, dove calore e pressione vengono applicati per legare le fibre tra loro e conferire loro la geometria finale dell'imballaggio, anche in questo caso senza l'aggiunta di acqua di processo.
A seconda dei requisiti del prodotto, possono seguire operazioni di finitura come tranciatura, taglio o trattamenti superficiali, ed è possibile incorporare additivi chimici per migliorare proprietà quali la resistenza all'acqua o ai grassi e la resistenza meccanica.
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Folding-Gluing
Piega-Incolla
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Folding‑gluing is the converting process that transforms a flat, die‑cut, and pre‑creased carton blank into a finished folding carton by folding its panels along defined creases and bonding them with adhesive (typically hot‑melt or cold glue) in a continuous inline operation.
Blanks are fed individually into the machine and precisely aligned before critical creases are pre‑broken, or pre‑folded, to a partial angle in order to condition the board and ensure reliable, high‑speed folding downstream.
Adhesive is then applied to defined glue flaps in a precise pattern synchronized with blank position and machine speed, after which the panels and flaps are folded into their final position through a sequence of belts, rails, hooks and guides, bringing the glued surfaces into contact.
The folded cartons subsequently pass through a compression section that maintains pressure for a defined time to allow the adhesive to set and reach adequate bond strength before being discharged.
Finished cartons are then counted, formed into shingled streams or bundles, and made ready for packing, palletizing or direct feeding to downstream cartoning or case-packing equipment.
Il processo di piegatura-incollatura consiste nella trasformazione di un cartoncino grezzo piatto, fustellato e pre-cordonato in un astuccio preincollato piatto, piegandone i pannelli lungo cordonature definite e incollandoli con adesivo (colla a caldo o a freddo) in un’operazione continua in linea.
Gli sbozzati (blank) vengono alimentati singolarmente nella macchina e allineati con precisione prima che le cordonature critiche vengano pre-piegate a un angolo parziale, in modo da condizionare il cartoncino e garantire una piegatura finale affidabile anche ad alta velocità.
La colla viene quindi applicata sulle alette previste secondo uno schema preciso, sincronizzato con la posizione dello sbozzato e la velocità della macchina; successivamente pannelli e alette vengono piegati nella loro posizione finale attraverso una sequenza di cinghie, guide, ganci e binari, portando a contatto le superfici incollate.
Gli astucci piegati attraversano quindi una sezione di compressione che mantiene la pressione per un tempo definito, necessario a consentire la presa dell'adesivo e il raggiungimento di un'adeguata resistenza dell'incollaggio prima dello scarico. Gli astucci finiti vengono infine contati, organizzati in flussi embricati o in gruppi, pronti per il confezionamento, la pallettizzazione o l'alimentazione diretta verso astucciatrici o incartonatrici a valle.
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Gluing / Adhesive bonding
Incollaggio
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Gluing is a joining process in which an adhesive substance is applied between two surfaces, creating a bond through adhesion to the substrates and cohesion within the adhesive layer as it cures, forming a permanent or semi‑permanent joint.
In packaging processes, there are two main types of adhesives: hot-melt adhesives and cold glues (or Water Based)
Hot melt adhesives are solid polymeric mixtures (PE/EVA/PVA) which, when heated, become fluid and are applied to the surfaces to be joined using rollers or special dispensing nozzles. Once the surfaces to be joined are brought together whilst the adhesive is still fluid, the bond is formed as the adhesive cools (setting)
Cold adhesives (or Water Based) are usually aqueous dispersions of polymeric resins (PVA) which are applied using rollers (essentially via a ‘rotogravure’ type transfer) or nozzles (guns). In this case, bonding (setting) occurs as the adhesive dries (absorption by the substrates and evaporation).
L’incollaggio è un processo di giunzione in cui una sostanza adesiva viene applicata tra due superfici, creando un legame attraverso l’adesione ai substrati e la coesione all’interno dello strato adesivo durante l’indurimento, formando un giunto permanente o semipermanente.
Nei processi di confezionamento esistono 2 tipologie principali di adesivi: adesivi a caldo (Hot Melt) e adesivi a freddo (Cold Glue o Water Based)
Gli adesivi a caldo sono delle miscele polimeriche (PE/EVA/PVA) solide che per effetto del riscaldamento vengono resi fluidi e sono applicati alla superficie da unire mediante rulli o appositi ugelli dosatori. Una volta sovrapposte le superfici da unire mentre l’adesivo è ancora fluido, la giunzione si completa al raffreddamento dell’adesivo stesso (setting)
Gli adesivi a freddo solitamente sono delle dispersioni acquose di resine polimeriche (PVA) che vengono applicate mediante rulli (sostanzialmente con un trasferimento di tipo "a rotocalco") oppure ugelli (Pistole / Gun / Nozzle). In questo caso l’adesione (setting) ha luogo per effetto dell’asciugatura dell’adesivo (assorbimento da parte dei substrati e evaporazione)
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Handmade Packaging / Hand Assembly
Confezionamento manuale
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Handmade packaging consists of performing the sequence of assembly, folding and filling the package partially or entirely by hand.
Manual packaging or the manual production of packaging is very common and is necessary in a number of circumstances
- the creation of a prototype or a pre-production run of a new package
- the production of small batches for focus groups, panel tests or market tests prior to the availability of all the production and packaging technologies required for a new product
- in the case of limited runs of packaging where the small volume does not justify an investment in automation
- in the case of packaging which, due to its complexity, cannot be automated at a reasonable cost
- in the case of traditional products which, by their very nature, do not lend themselves to automation (e.g. Tuscan cigars, conical cigarettes in Indonesia, etc.)
Il confezionamento manuale consiste nell’esecuzione della sequenza di montaggio, piega e riempimento della confezione parzialmente o interamente in maniera manuale.
Il confezionamento manuale o la produzione manuale della confezione è assai diffuso e si rende necessario in diverse circostanze
- realizzazione di un prototipo o di una preserie di una nuova confezione
- produzione di piccoli lotti per focus group, panel tests o test di mercato in anticipo rispetto alla disponibilità di tutte le tecnologie di produzione e confezionamento necessarie per un nuovo prodotto
- nel caso di serie limitate di confezioni che per via del numero limitato non giustificano un investimento in automazione
- nel caso di confezionamenti che per il livello di complessità non sarebbero automatizzabili a un costo ragionevole
- nel caso di prodotti tradizionali, che per loro natura non prevedono l’ausilio di automazioni (es. sigaro toscano, sigarette coniche in indonesia ecc)
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Heat sealing
Saldatura a caldo (Termosaldatura)
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Heat sealing is the process of joining thermoplastic films by the application of heat and pressure for a specific period of time, causing the surfaces to soften or melt and fuse together into a continuous bond.
There are various methods for heating the surfaces to be joined, which distinguish the different sealing technologies:
- hot bar
- pulse
- hot air
- induction
- ultrasonic
- radio frequency
Unless otherwise specified, the term ‘heat sealing’ usually refers to hot bar sealing.
This process also includes all joints made between non-plastic films that are coated with a polymer, which allows the surface to behave in the same way as the bulk polymer.
La termosaldatura è il processo di unione di film termoplastici mediante l’applicazione di calore e pressione per un determinato intervallo di tempo, che provoca l’ammorbidimento o la fusione delle superfici e la loro unione in un legame continuo.
Esistono diverse modalità per generare il riscaldamento delle superfici da unire, che vanno a differenziare le diverse tecnologie di saldatura:
- a barra calda
- a impulsi
- ad aria calda
- ad induzione
- a ultrasuoni
- a radiofrequenza
Se non diversamente specificata la tecnologia, per termosaldatura si intende solitamente una saldatura a barra calda.
Rientrano in questo processo anche tutte le giunzioni effettuate fra film non plastici, ma dotati di un rivestimento polimerico che permette di avere in superficie lo stesso comportamento del polimero in massa.
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