Industrial processes


Main industrial processes including production, material conversion, and packaging of goods. 

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.

Heat sealing
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.
Saldatura a caldo (Termosaldatura)
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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Horizontal Form-Fill-Seal (HFFS)
Horizontal Form-Fill-Seal (HFFS) is a form-fill-seal process in which the flexible packaging material is fed horizontally, usually from a roll, over a forming collar. Heat-seal bars seal the appropriate-sized pouch and, after filling, seal the completed package. Depending on machine design, the formed pouch may be cut away from the parent web before or after filling. In some designs, the flexible film may be formed directly around the product along a horizontal conveyor path (Flow Wrap).

The main types of pouches that can be produced in this way include 3-side-seal and 4-side-seal pouches and all stand-up pouches with a gusseted base and optional die-cut shaping on the sides or around the entire perimeter.
Filling takes place by gravity, with the top edge being widened and then resealed as soon as the process is complete, with the possible insertion of a cap.
In a horizontal forming process, there is greater floor space requirement, but the possibility of adding a very large number of functions, particularly upstream where it is possible to create particularly complex packaging configurations (multi-component, trays, spacers, etc.).
Horizontal Form-Fill-Seal (HFFS)
Il processo Form-Fill-Seal orizzontale (HFFS) è un processo di formatura, riempimento e sigillatura in cui il materiale di imballaggio flessibile viene alimentato orizzontalmente, solitamente da bobina, su un collare di formatura. Le barre di termosaldatura sigillano la busta della dimensione appropriata e, dopo il riempimento, sigillano la confezione completata. A seconda del design della macchina, la busta formata può essere tagliata dal nastro madre prima o dopo il riempimento. In alcuni modelli, il film flessibile può essere formato direttamente attorno al prodotto lungo un percorso di trasporto orizzontale (Flow Wrap).

Le tipologie principali di pouches producibili in questo modo sono tutte le bustine a 3 o 4 saldature (3 side-seal e 4 side-seal) e tutte le stand up pouches con soffietto sul fondo e eventuale sagomatura di taglio sui fianchi o su tutto il perimetro.
Il riempimento avviene per caduta riallargando il bordo superiore per poi risigillarlo non appena terminato, con l’eventuale inserzione di un tappo.
In un processo di formatura orizzontale si ha una maggior occupazione di spazio a terra, ma c'è la possibilità di aggiungere un numero molto elevato di funzioni, soprattutto a monte dove è possibile creare raggruppamento da confezionare particolarmente complesso (multicomponenti, vassoi, spaziatori, ecc.).
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Impulse Sealing
A heat-sealing technique in which a surge of intense heat is momentarily applied to the area to be sealed, followed immediately by cooling. An electrical impulse with high current is generated and due to the resistance of the sealing element (a conductive thin strip) a fast rise of temperature occurs. The small mass of the strip allows both a fast warming and a fast cooling of the sealing surface.

Thanks to its low thermal mass, the sealing element can reach the required sealing temperature within milliseconds of the impulse being applied, and cool down just as rapidly once the current is switched off. This near-instantaneous heating and cooling cycle limits heat transfer beyond the sealing area, reducing material sticking and thermal degradation of heat-sensitive films.
Seal strength and quality are primarily controlled by adjusting impulse duration, current intensity and applied pressure, allowing the process to be finely tuned to different film thicknesses and material compositions.
Saldatura a impulsi
Tecnica di termosaldatura in cui viene applicato momentaneamente un intenso calore all’area da sigillare, seguito immediatamente dal raffreddamento. Viene generato un impulso elettrico ad alta corrente e, grazie alla resistenza dell’elemento di sigillatura (una sottile striscia conduttiva), si verifica un rapido aumento della temperatura. La piccola massa della striscia saldante consente sia un rapido riscaldamento che un rapido raffreddamento della superficie di saldatura. 

La ridotta massa della striscia consente sia un rapido riscaldamento sia un rapido raffreddamento della superficie di saldatura. Grazie alla sua bassa massa termica, l'elemento sigillante è in grado di raggiungere la temperatura di saldatura richiesta nel giro di pochi millisecondi dall'applicazione dell'impulso, e di raffreddarsi altrettanto rapidamente una volta interrotta la corrente. Questo ciclo di riscaldamento e raffreddamento pressoché istantaneo limita la propagazione del calore oltre l'area di saldatura, riducendo il rischio di adesione del materiale e la degradazione termica dei film sensibili al calore.
La resistenza e la qualità della saldatura vengono controllate principalmente regolando la durata dell'impulso, l'intensità di corrente e la pressione applicata, consentendo di adattare finemente il processo a diversi spessori e composizioni del materiale.
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Induction Sealing
Induction sealing is a non‑contact process in which an alternating electromagnetic field induces eddy currents in a conductive layer, generating localized heat that activates a thermoplastic material. The softened polymer bonds to an adjacent substrate, producing a hermetic seal.
Because heat is generated directly within the foil rather than transferred through heated sealing bars and multiple material layers, the sealing temperature is reached almost instantly, giving the process very low thermal inertia

The process requires a metallic layer, typically aluminium foil, within the packaging structure: without it, no heating and no sealing can occur. As packaging shifts toward mono-material, recyclable structures, aluminium is being phased out of many laminates, so induction sealing will likely remain mainstream mainly in niche sectors such as pharma, where the foil also serves other functions (barrier, tamper-evidence) justifying its retention. 
Saldatura a induzione
La saldatura a induzione è un processo senza contatto in cui un campo elettromagnetico alternato induce correnti parassite in uno strato conduttivo, generando calore localizzato che attiva un materiale termoplastico. Il polimero ammorbidito si lega a un substrato adiacente, producendo una saldatura ermetica.
Poiché il calore viene generato direttamente nel foglio metallico anziché trasmesso da barre saldanti riscaldate attraverso più strati di materiale, la temperatura di saldatura viene raggiunta quasi istantaneamente, conferendo al processo un'inerzia termica molto bassa.

Il processo richiede uno strato metallico, tipicamente un foglio di alluminio, all'interno della struttura dell'imballaggio: senza di esso non si genera calore e la sigillatura non può avvenire. Con il packaging che si orienta verso strutture mono-materiale e riciclabili, l'alluminio viene progressivamente eliminato da molti poliaccoppiati; la sigillatura a induzione rimarrà quindi probabilmente diffusa soprattutto in settori di nicchia come il farmaceutico, dove il foglio metallico svolge anche altre funzioni (barriera, inviolabilità) che ne giustificano il mantenimento. 
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Labelling
Process by which a pre‑formed label, such as a pressure‑sensitive label, glue‑applied label, wrap‑around label, or shrink sleeve, is applied and affixed to a package, packaging component, or product for the purpose of providing visible information or decoration.

The choice of labelling technology depends on factors such as container shape and material, production speed, label coverage (partial or full-body) and the need for features such as tamper-evidence or resistance to moisture and handling.
Labelling is typically one of the final steps in a packaging line, and beyond carrying mandatory information such as ingredients, dosage, batch codes and barcodes, it plays a key role in branding, shelf appeal and regulatory compliance across industries such as food and beverage, pharmaceuticals, cosmetics and household products.

Etichettatura
Processo mediante il quale un’etichetta preformata - per esempio un’etichetta autoadesiva, un’etichetta applicata con colla, un’etichetta avvolgente o un manicotto termoretraibile - viene applicata e fissata a una confezione, a un componente dell’imballaggio o a un prodotto allo scopo di fornire informazioni visibili o decorazioni.

La scelta della tecnologia di etichettatura dipende da fattori quali forma e materiale del contenitore, velocità di produzione, copertura dell'etichetta (parziale o a corpo intero) e la necessità di caratteristiche quali l'inviolabilità o la resistenza all'umidità e alla movimentazione. L'etichettatura rappresenta tipicamente una delle fasi finali della linea di confezionamento e, oltre a veicolare informazioni obbligatorie come ingredienti, dosaggio, codici di lotto e codici a barre, svolge un ruolo chiave nel branding, nell'appeal sullo scaffale e nella conformità normativa in settori quali alimentare e bevande, farmaceutico, cosmetico e prodotti per la casa.
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Lamination
Lamination process consists of bonding together two or more films of different materials (i.e. Al/Paper,  Al/Plastic, Plastic/Paper etc.).
By combining materials with complementary properties, lamination allows the resulting structure to achieve barrier performance, mechanical strength, printability and sealability that none of the individual layers could provide on their own, making it a key process for producing high-performance flexible packaging.

Several technologies can be used to bond the layers together, including
adhesive lamination, in which a wet or solvent-based adhesive is coated onto one substrate before the layers are pressed together and cured;
extrusion lamination, in which a molten polymer is extruded directly between the two substrates, acting simultaneously as the bonding layer;
and thermal lamination, in which heat and pressure are applied to activate a heat-sealable coating already present on one of the substrates, without the addition of a separate adhesive.
Laminazione
Il processo di laminazione consiste nell’incollare insieme due o più film di plastica o nell’incollare assieme più film di materiali diversi (es. Al/Carta, Al/Plastica, Plastica/Carta, ecc.).
Combinando materiali con proprietà complementari, la laminazione consente alla struttura risultante di ottenere prestazioni barriera, resistenza meccanica, stampabilità e saldabilità che nessuno dei singoli strati potrebbe fornire da solo, rendendola un processo chiave per la produzione di imballaggi flessibili ad alte prestazioni.

Possono essere utilizzate diverse tecnologie per unire gli strati tra loro, tra cui
l'accoppiamento con adesivo (adhesive lamination), in cui un adesivo a umido o a base solvente viene steso su un substrato prima che gli strati vengano pressati insieme e fatti aderire;
l'accoppiamento per estrusione (extrusion lamination), in cui un polimero fuso viene estruso direttamente tra i due substrati, fungendo contemporaneamente da strato legante;
e la laminazione termica (thermal lamination), in cui calore e pressione vengono applicati per attivare un rivestimento termosaldabile già presente su uno dei substrati, senza l'aggiunta di un adesivo separato.
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Overwrapping
Process by which a pre‑formed or continuous sheet of flexible packaging material is wrapped around a single product or a multipack and sealed by mechanical, thermal, or adhesive means to create a tight or decorative outer wrap.

Overwrapping typically uses cellophane, polypropylene, or other flexible films applied as a folded wrap, often with end folds or tuck folds, and sealed by heat or adhesive.
The process may serve protective, tamper‑evident, or decorative purposes, but these are functional outcomes, not part of the process definition.
Overwrapping may be applied to individual retail units or to bundled multipacks, depending on the packaging configuration.
The process involves wrapping and sealing only; it does not include printing, coding, or labelling operations, even when these appear on the overwrap material.

Sovraincarto
Processo mediante il quale un foglio preformato o continuo di materiale di imballaggio flessibile viene avvolto attorno a un singolo prodotto o a una confezione multipla e sigillato con mezzi meccanici, termici o adesivi per creare un involucro esterno aderente o decorativo.

Il processo di sovraincarto prevede solitamente l’uso di cellophane, polipropilene o altri film flessibili applicati sotto forma di involucro ripiegato, spesso con pieghe alle estremità o pieghe a soffietto, e sigillati a caldo o con adesivo.
Il processo può avere finalità protettive, antimanomissione o decorative, ma si tratta di risultati funzionali che non rientrano nella definizione del processo stesso.
Il sovraincarto può essere applicato a singole unità di vendita al dettaglio o a confezioni multiple raggruppate, a seconda della configurazione dell’imballaggio.
Il processo prevede esclusivamente l 'avvolgimento e la sigillatura; non include operazioni di stampa, codifica o etichettatura, anche quando queste compaiono sul materiale di avvolgimento.
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Sealing
Sealing is a general term describing the process of joining two or more layers of packaging material by applying energy (typically in the form of heat) together with pressure for a defined period of time, without the addition of external materials such as adhesives. The specific energy source used to generate the heat (i.e. a heated bar, an electrical impulse, ultrasonic vibration, an induced electromagnetic field or a radio-frequency field) depends on the sealing technology employed, but the underlying process sequence remains consistent across methods:
Position & Align: the materials to be sealed are positioned and aligned by the handling system to ensure correct registration of the sealing area.
Apply Pressure & Activate Energy: the sealing tool applies a targeted force to the aligned layers while the energy source is activated, softening or melting the material at the interface.
Maintain Dwell: pressure is held for a defined dwell time, allowing the softened material at the interface to interpenetrate, forming a continuous bond as it consolidates.
Cool & Release: the energy source is deactivated, the joint is allowed to cool (or is actively cooled) under pressure to stabilize the bond, and the tool then opens to release the sealed package.
Saldatura
La saldatura (sealing) è un termine generale che descrive il processo di unione di due o più strati di materiale di imballaggio mediante l'applicazione di energia (tipicamente sotto forma di calore) combinata con pressione per un periodo di tempo definito, senza l'aggiunta di materiali esterni come adesivi. La specifica fonte di energia utilizzata per generare il calore (barra riscaldata, impulso elettrico, vibrazioni ultrasoniche, campo elettromagnetico indotto o campo a radiofrequenza) dipende dalla tecnologia di sigillatura impiegata, ma la sequenza di processo di base rimane coerente tra i vari metodi:
Posizionamento e allineamento: i materiali da sigillare vengono posizionati e allineati con precisione dal sistema di movimentazione, per garantire la corretta registrazione dell'area di saldatura.
Applicazione di pressione e attivazione dell'energia: l'utensile di sigillatura applica una forza mirata sugli strati allineati mentre la fonte di energia viene attivata, rammollendo o fondendo il materiale all'interfaccia.
Mantenimento del contatto (dwell): la pressione viene mantenuta per un tempo definito, consentendo al materiale rammollito all'interfaccia di compenetrarsi, formando un legame continuo durante la sua consolidazione.
Raffreddamento e rilascio: la fonte di energia viene disattivata, il giunto viene lasciato raffreddare (o raffreddato attivamente) sotto pressione per congelare il legame, dopodiché l'utensile si apre rilasciando la confezione sigillata.
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Thermoforming
Thermoforming is a manufacturing process in which a thermoplastic sheet is heated to a pliable state and then pressed into a mould to achieve the desired shape. Products such as cups, blister, trays, and clamshell packaging are produced by pressing thin plastic sheets into moulds.
There are two main thermal molding methods: vacuum forming and pressure forming. In these methods, air pressure or vacuum is used to press hot, molten plastic sheets into molds.

In vacuum forming, air is evacuated from between the softened sheet and the mold surface, so that atmospheric pressure alone drives the sheet into the mould cavity, whereas in pressure forming compressed air is additionally applied from the opposite side, pushing the sheet against the mould with greater force and enabling finer surface detail and sharper features.
The plastic sheet can be processed either from pre-cut blanks (sheet-fed thermoforming), typically used for heavier gauge materials and larger parts, or fed continuously from a roll (roll-fed thermoforming), which is common for thinner gauge materials in high-volume packaging production.
Once formed and cooled, the parts are trimmed from the surrounding sheet using a separate or in-line cutting station, with the trim scrap often reground and reintroduced into the extrusion process to reduce material waste.
Termoformatura
La termoformatura è un processo in cui un foglio di materiale termoplastico viene riscaldato fino a renderlo malleabile e quindi pressato in uno stampo per ottenere la forma desiderata. Prodotti come bicchieri, blister, vassoi e confezioni clamshell vengono realizzati pressando sottili fogli di plastica in stampi. Esistono due metodi principali di stampaggio termico: la formatura sottovuoto e la formatura a pressione. In questi metodi, la pressione dell’aria o il vuoto vengono utilizzati per pressare fogli di plastica rammollita in stampi.

Nella formatura sottovuoto, l'aria viene aspirata dallo spazio tra il foglio rammollito e la superficie dello stampo, in modo che sia la sola pressione atmosferica a spingere il foglio nella cavità dello stampo; nella formatura a pressione, invece, viene applicata anche aria compressa dal lato opposto, spingendo il foglio contro lo stampo con maggiore forza e consentendo di ottenere dettagli superficiali più fini e profili più definiti.
Il foglio plastico può essere lavorato sia a partire da sbozzati pretagliati (termoformatura a foglio, sheet-fed), tipicamente impiegata per materiali di spessore maggiore e pezzi di grandi dimensioni, sia alimentato in continuo da bobina (termoformatura in linea da bobina, roll-fed), soluzione comune per materiali di spessore ridotto nella produzione di imballaggi ad alto volume.
Una volta formati e raffreddati, i pezzi vengono rifilati dal foglio circostante mediante una stazione di taglio dedicata o integrata in linea, con lo scarto di rifilatura spesso rimacinato e reintrodotto nel processo di estrusione per ridurre gli sprechi di materiale.
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Ultrasonic Sealing
A heat-sealing method accomplished by the application of ultrasonic frequencies (20 to 40 kHz) to the materials being sealed together. The vibration at the interfaces generates enough localized heat to melt and fuse thermoplastic materials. A pressure is applied at the same time between the vibrating element (sonotrode) and the contrast (anvil).

The main characteristics of ultrasonic welding are:
  • high energy efficiency; as there is no need to heat metal masses with high thermal inertia and heat dissipation, the energy can be concentrated solely in the weld zone.
  • very small welding zone (even less than 1 mm if necessary)
  • very short welding times (100–200 ms), as it is not affected by the time taken for heat to travel through the thickness of the material to be heated
  • no or very limited thermal damage (Heat Affected Zone); prevents the formation of heat-induced warping and overheating of the surface in contact with the welder
  • insensitive to minor contamination of the welding surface; allows any impurities that may remain beneath the contact zone to be displaced.
Saldatura a Ultrasuoni
Metodo di saldatura termico basato sul calore che si sviluppa all’interfaccia di 2 materiali plastici per effetto della vibrazione  trasmessa dalla sorgente di ultrasuoni (20 to 40 kHz) e della pressione di contatto fra il sonotrodo e il contrasto.

Le principali caratteristiche di una saldatura a ultrasuoni sono:
  • elevata efficienza energetica; non dovendo riscaldare masse metalliche con forte inerzia termica e dissipazione, permette di concentrare l’energia nella sola zona di saldatura.
  • dimensioni della zona di saldatura molto contenute (anche meno di 1mm se necessario)
  • tempi di saldatura molto corti (100-200 ms), non essendo influenzata dal tempo di trasmissione del calore attraverso lo spessore del materiale da riscaldare
  • danneggiamento termico assente o molto contenuto (Heat Affected Zone); evita la formazione di ondulazioni da riscaldamento e il surriscaldamento della superficie di contatto col saldatore
  • insensibile a leggere contaminazioni della superficie di saldatura; permette di dislocare eventuali impurità che possano rimanere sotto la zona di contatto.
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Vacuum Metallising
Vacuum metallising is a process in which a thin layer of metal, typically aluminium, is deposited onto a plastic film, paper or other substrate inside a vacuum chamber, through evaporation and condensation of the metal at the molecular level.

The substrate is unwound and passed close to metal-coated ceramic filaments or boats, which are resistively heated until the aluminium wire fed onto them vaporises; under the low pressure of the vacuum chamber the metal vapour travels in a straight line and condenses onto the cooler, moving substrate, forming a continuous, extremely thin metallic layer typically only a few tens of nanometres thick.
Because the coating is so thin, metallized films retain much of the flexibility, transparency (when viewed against light) and processability of the base substrate, while gaining a reflective, mirror-like appearance together with barrier properties against light, oxygen and moisture.
Vacuum metallizing is widely used in flexible packaging (for example on BOPP, PET or paper webs) to enhance shelf appeal, provide product protection, and, in some applications, offer a lower-cost, easier-to-recycle alternative to laminating a separate aluminium foil layer.
Metallizzazione sotto vuoto
La metallizzazione sottovuoto (vacuum metallizing) è un processo in cui un sottile strato di metallo, tipicamente alluminio, viene depositato su un film plastico, carta o altro substrato all'interno di una camera a vuoto, tramite evaporazione e condensazione del metallo a livello molecolare.

Il substrato viene svolto e fatto passare in prossimità di filamenti o navicelle ceramiche rivestite di metallo, riscaldati per resistenza fino a vaporizzare il filo di alluminio alimentato su di essi; grazie alla bassa pressione presente nella camera a vuoto, il vapore metallico si propaga in linea retta e condensa sul substrato più freddo in movimento, formando uno strato metallico continuo ed estremamente sottile, tipicamente di poche decine di nanometri.
Poiché il rivestimento è così sottile, i film metallizzati conservano gran parte della flessibilità, della trasparenza (se osservati controluce) e della lavorabilità del substrato di base, acquisendo al contempo un aspetto riflettente, simile a uno specchio, insieme a proprietà barriera contro luce, ossigeno e umidità.
La metallizzazione sottovuoto è ampiamente utilizzata nel packaging flessibile (ad esempio su bobine di BOPP, PET o carta) per migliorare l'appeal sullo scaffale, offrire protezione al prodotto e, in alcune applicazioni, rappresentare un'alternativa più economica e più facilmente riciclabile rispetto alla laminazione con uno strato separato di foglio di alluminio.
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Vacuum Skin Packaging
Vacuum Skin Packaging (VSP) is a packaging process in which a heat-softened plastic film is drawn by vacuum tightly over a product placed on a flat or shaped support, such as a paperboard card or a rigid/semi-rigid tray, conforming closely to its contours almost like a second skin, and bonding to the support wherever direct contact occurs, either through a pre-applied adhesive coating or through heat-sealing.

The film is typically pre-heated against a domed chamber before the air surrounding the product is evacuated and briefly reintroduced, driving the softened film down into intimate, low-residual-air contact with the product and support. This tight fit minimises oxidation and microbial growth, making VSP particularly suited to extending the shelf life of perishable products such as fresh meat, fish, cheese and ready meals, while its close conformity to the product also enhances visual and tactile shelf appeal.
Multilayer films used for VSP are specifically engineered to withstand the heating and stretching involved in the process while still delivering the required barrier performance and, where needed, an easy-opening seal.
Vacuum Skin Packaging
Il confezionamento sottovuoto con pellicola aderente (Vacuum Skin Packaging, VSP) è un processo di confezionamento in cui un film plastico rammollito dal calore viene richiamato dal vuoto e fatto aderire strettamente al prodotto posizionato su un supporto piano o sagomato, come un cartoncino o una vaschetta rigida o semi-rigida, seguendone i contorni quasi come una seconda pelle, e legandosi al supporto ovunque avvenga un contatto diretto, tramite un rivestimento adesivo pre-applicato oppure per termosaldatura.

Il film viene tipicamente pre-riscaldato contro una camera a cupola prima che l'aria circostante il prodotto venga evacuata e brevemente reimmessa, facendo aderire il film rammollito in un contatto intimo e con aria residua minima al prodotto e al supporto. Questa aderenza stretta riduce al minimo l'ossidazione e la proliferazione microbica, rendendo il VSP particolarmente adatto a estendere la shelf life di prodotti deperibili come carne fresca, pesce, formaggio e piatti pronti, mentre la sua stretta conformità al prodotto ne valorizza anche l'aspetto visivo e tattile sullo scaffale.
I film multistrato utilizzati per il VSP sono appositamente progettati per resistere al riscaldamento e allo stiro del processo, garantendo le prestazioni barriera richieste e, ove necessario, una saldatura ad apertura facilitata.
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