Processi industriali

Principali processi industriali, dalla produzione alla trasformazione dei materiali fino al confezionamento dei beni.

L’osservazione dei processi consente di comprendere come tecnologie produttive, vincoli industriali e requisiti di scalabilità influenzino le configurazioni progettuali e le prestazioni dei sistemi di imballaggio.

Analizzati in relazione a materiali, morfologie e modelli di innovazione, i processi industriali contribuiscono a delineare il quadro tecnico e produttivo entro cui si sviluppano le soluzioni di packaging contemporanee.

In-line Digital Printing

In-line digital printing in packaging is a process where digital printing units (i.e. inkjet printers) are integrated directly into the production or filling line. This allows for "just-in-time" printing of text, graphics, and variable data onto packaging materials as they move through the line, rather than using pre-printed stock.

Several digital printing technologies can be used depending on speed, resolution and substrate requirements, including continuous inkjet (CIJ) for high-speed coding, thermal inkjet (TIJ) and drop-on-demand (DOD) piezo inkjet for higher-quality text and graphics, and laser marking for permanent, contactless coding.

This approach enables late-stage customization, allowing the same packaging line to produce multiple product variants, languages or regional formulations without changeovers or the need for dedicated pre-printed stock.

Typical applications include printing batch numbers, expiry dates, barcodes and serialization codes for traceability and regulatory compliance, as well as region-specific text, promotional messages and personalized or sequential variable data.

Stampa digitale in linea

La stampa digitale in linea nel settore dell’imballaggio è un processo in cui le unità di stampa digitale (ad esempio le stampanti a getto d’inchiostro) sono integrate direttamente nella linea di produzione o di riempimento. Ciò consente la stampa “just-in-time” di testi, grafica e dati variabili sui materiali di imballaggio mentre questi ultimi avanzano lungo la linea, anziché utilizzare stock prestampati.

A seconda dei requisiti di velocità, risoluzione e substrato, possono essere utilizzate diverse tecnologie di stampa digitale, tra cui il getto d'inchiostro continuo (CIJ, continuous inkjet) per la codifica ad alta velocità, il getto d'inchiostro termico (TIJ) e piezoelettrico drop-on-demand (DOD, ) per testo e grafica di qualità superiore, e la marcatura laser per una codifica permanente e senza contatto.

Questo approccio consente la personalizzazione in fase avanzata (late-stage customization), permettendo alla stessa linea di confezionamento di produrre più varianti di prodotto, lingue o formulazioni regionali senza cambi formato né la necessità di materiale pre-stampato dedicato.

Le applicazioni tipiche includono la stampa di lotti, date di scadenza, codici a barre e codici di serializzazione per la tracciabilità e la conformità normativa, oltre a testi specifici per area geografica, messaggi promozionali e dati variabili personalizzati o progressivi.

Injection Blow Moulding (IBM)

Injection blow moulding is a specialized plastic manufacturing process where a plastic preform is first injection moulded, creating a precursor with a neck finish and a hollow center. The preform is then transferred to a blow moulding machine where it is heated and inflated with compressed air to take on the shape of the final container’s muold cavity. IBM is used for producing small, precise parts like medical syringes and small bottles.

The process is divided in to three stages: injection, blowing and ejection.

Injection Stage Molten polymer is injected into a heated preform mould. The preform is the partly shaped product that will be used to make the final hollow product by being blown into shape. The preform consists of a fully formed neck with a thick tube of polymer attached.

Blowing Stage The preform is passed to the hollow, chilled blow mould. Compressed air is blown through the core rod into the preformed polymer, inflating it and forcing it against the sides of the mould.

Ejection The blow formed polymer is allowed to cool. It is then removed from the blow mould and stripped off the core rod. The product then passes to the quality control section and is tested for leaks.

Typical plastics used for injection blow moulding include PET, PP, PE and PVC.

Injection Blow Moulding (IBM)

Injection Blow Moulding è un processo di lavorazione di materie plastiche in cui una preforma cava è stampata a iniezione con il collo già finito. Viene poi riscaldata e traferita all’interno della cavità di uno stampo in cui viene espansa con aria compressa fino a farle assumere la sagoma della cavità.

Il processo si articola in tre fasi: - iniezione, soffiaggio e espulsione.

Iniezione Il polimero fuso viene iniettato in uno stampo per preforme riscaldato. La preforma è il prodotto parzialmente sagomato che verrà utilizzato per realizzare il prodotto cavo finale mediante soffiaggio. La preforma è costituita da un collo completamente formato con un tubo spesso di polimero attaccato.

Soffiaggio La preforma viene trasferita nello stampo di soffiaggio cavo e raffreddato. L’aria compressa viene soffiata attraverso l’asta centrale nel polimero preformato, gonfiandolo e spingendolo contro le pareti dello stampo.

Espulsione Il polimero formato per soffiaggio viene lasciato raffreddare. Viene quindi rimosso dallo stampo di soffiaggio e separato dall’asta centrale. Il prodotto passa quindi alla sezione di controllo qualità e viene sottoposto a test di tenuta.

Le plastiche tipicamente utilizzate per lo stampaggio a iniezione-soffiaggio includono PET, PP, PE, PVC.

Injection moulding

Injection moulding is a manufacturing process in which molten polymer material is injected into a mould, where it cools and solidifies into a desired part shape, commonly used for mass-producing plastic products and components with high precision and consistent quality.

The polymer, typically supplied as granules or pellets, is first melted and homogenised in a heated barrel by a rotating screw, which also builds up the pressure needed to inject the melt into the closed mould cavity. Once the cavity is filled, holding pressure is maintained for a short period to compensate for material shrinkage as it cools, after which the mould opens and the part is ejected, ready for a new cycle to begin.

Because each cycle is relatively short and highly repeatable, injection moulding is particularly well suited to high-volume production of parts with complex geometries, tight tolerances and features such as threads, hinges or undercuts.

Stampaggio a iniezione

Processo di prodiuzione che consiste nell’iniezione ad alta pressione di un polimero fuso allì’interno di uno stampo dove raffredda e solidifica nella forma desiderata del componente. Solitamente utilizzato per la produzione in larghi volumi di prodotti in plastica con precisioni e ripetibilità elevate.

Il polimero, tipicamente fornito sotto forma di granuli o pellet, viene prima fuso e omogeneizzato in un cilindro riscaldato da una vite rotante, che genera anche la pressione necessaria a iniettare il fuso nella cavità dello stampo chiuso. Una volta riempita la cavità, viene mantenuta una pressione di mantenimento per un breve periodo, per compensare il ritiro del materiale durante il raffreddamento; lo stampo si apre quindi e il pezzo viene espulso, pronto per l'inizio di un nuovo ciclo.

Poiché ogni ciclo è relativamente breve e altamente ripetibile, lo stampaggio a iniezione è particolarmente adatto alla produzione ad alto volume di pezzi con geometrie complesse, tolleranze strette ed elementi come filettature, cerniere o sottosquadri.

Injection Stretch Blow Moulding (ISBM)

The process begins with the injection of molten polymer into a mould, where it solidifies and forms a preform. The preform is then reheated and stretched using a mechanical stretching rod before being inflated with pressurized air to conform to the desired container shape in the blow mould. Finally, the formed container is cooled and ejected from the mould.

Because the preform is stretched biaxially, axially by the stretch rod and radially by the blow air, the polymer chains become oriented in both directions, increasing the material's mechanical strength, transparency and barrier properties compared to an unstretched part.

ISBM can be carried out as a single-stage process, in which preform injection, conditioning, stretching and blowing all take place on the same machine, or as a two-stage process, where preforms are injection moulded separately, stored, and later reheated and blown on a dedicated stretch-blow machine.

PET is the most widely used material for this process, owing to its favourable stretching behaviour and the significant improvement in strength and clarity achieved through biaxial orientation, making ISBM the standard technology for producing bottles for carbonated beverages, water and other packaged liquids.

Injection Stretch Blow Moulding (ISBM)

Il processo parte dalla formazione di una preforma stampata a iniezione. Poi questa viene riscaldata e stirata meccanicamente per mezzo dello stelo di stiratura all’interno dello stampo e quindi mediante aria compressa viene gonfiata fino ad assumere la forma dello stampo.

Infine il contenitore così formato viene raffreddato ed estratto.

Poiché la preforma viene stirata biassialmente, assialmente dall'asta di stiro e radialmente dall'aria di soffiaggio, le catene polimeriche si orientano in entrambe le direzioni, migliorando la resistenza meccanica, la trasparenza e le proprietà barriera del materiale rispetto a un pezzo non stirato.

L'ISBM può essere realizzato come processo a stadio singolo, in cui iniezione della preforma, condizionamento, stiro e soffiaggio avvengono sulla stessa macchina, oppure come processo a due stadi, in cui le preforme vengono stampate a iniezione separatamente, stoccate e successivamente riscaldate e soffiate su una macchina dedicata di stiro-soffiaggio.

Il PET è il materiale più utilizzato per questo processo, grazie al suo favorevole comportamento allo stiro e al significativo miglioramento di resistenza e trasparenza ottenuto tramite l'orientamento biassiale, rendendo l'ISBM la tecnologia standard per la produzione di bottiglie per bevande gassate, acqua e altri liquidi confezionati.

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.

Modified Atmosphere Packaging (MAP)

Process by which the internal atmosphere of a package is adjusted from ambient air to a controlled gas composition. typically by gas flushing, gas injection, or vacuum-gas cycles, before final sealing, in order to establish a defined gaseous environment around the product.

MAP involves the removal, replacement, or adjustment of the internal atmosphere using gases such as nitrogen, carbon dioxide, or oxygen‑controlled mixtures.

The process is performed prior to or during final sealing of the primary package and requires the package to have sufficient gas‑barrier properties to maintain the modified atmosphere.

MAP is distinct from vacuum packaging, which removes air without replacing it with a controlled gas mixture, and from active packaging, which uses scavengers or emitters to modify the atmosphere after sealing.

The functional outcomes of MAP such as shelf‑life extension, oxidation control, or microbial growth reduction, are not part of the process definition, but result from the controlled atmosphere established by the process.

Confezionamento in atmosfera modificata

Processo mediante il quale l’atmosfera interna di una confezione viene modificata dall’aria ambiente a una composizione gassosa controllata, tipicamente mediante lavaggio con gas, iniezione di gas o cicli vuoto-gas, prima della sigillatura finale, al fine di creare un ambiente gassoso definito attorno al prodotto.

Il MAP prevede la rimozione, la sostituzione o la regolazione dell’atmosfera interna mediante gas quali azoto, anidride carbonica o miscele a contenuto controllato di ossigeno.

Il processo viene eseguito prima o durante la sigillatura finale della confezione primaria e richiede che la confezione possieda proprietà di barriera ai gas sufficienti a mantenere l’atmosfera modificata.

Il MAP si distingue dal confezionamento sottovuoto, che rimuove l’aria senza sostituirla con una miscela di gas controllata, e dal confezionamento attivo, che usa scavenger o emettitori per modificare l’atmosfera dopo la sigillatura.

I risultati funzionali del MAP quali l’estensione della durata di conservazione, il controllo dell'ossidazione o la riduzione della crescita microbica, non fanno parte della definizione del processo, ma derivano dall’atmosfera controllata stabilita dal processo stesso.

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.

Shrink Sleeving

Shrink sleeving is a packaging process in which a pre‑formed heat‑shrinkable polymer sleeve is applied over a container and subsequently exposed to controlled heat (hot air or steam), causing the sleeve to shrink tightly around the container’s contours to form a 360‑degree label or tamper‑evident band.

The sleeve is produced from an oriented film (typically PVC, PETG or OPS) that has been stretched during manufacturing to store internal tension; this tension is released as heat is applied, causing the film to shrink back toward its original, unstretched dimensions and conform to the shape of the container. Sleeves are supplied either as flat, pre-cut tubing or as a printed reel that is formed into a tube and cut to length in-line, and are placed over the container by a sleeve applicator before entering the heat tunnel (shrink tunnel), where temperature, exposure time and air or steam distribution are carefully controlled to achieve uniform shrinkage without distorting the printed graphics.

Because the sleeve fully wraps the container, including contoured or irregular shapes, shrink sleeving allows for 360-degree branding and graphics coverage, while also enabling tamper-evidence when the sleeve spans the closure, and multi-packing when applied around several containers grouped together."

Etichettatura con manicotto termoretraibile

L’etichettatura con manicotto termoretraibile è un processo di confezionamento in cui un manicotto polimerico preformato termoretraibile viene applicato su un contenitore e successivamente esposto a calore controllato (aria calda o vapore), facendo sì che il manicotto si restringa aderendo attorno al profilo del contenitore per formare un’etichetta a 360 gradi o una banda antimanomissione.

Il manicotto è realizzato con un film orientato (tipicamente PVC, PETG o OPS) che durante la produzione viene stirato per immagazzinare una tensione interna; questa tensione viene rilasciata con l'applicazione del calore, causando la retrazione del film verso le sue dimensioni originarie non stirate e facendolo aderire alla forma del contenitore. I manicotti vengono forniti come tubolari piatti pretagliati o come bobina stampata, formata in tubolare e tagliata a misura in linea, e vengono posizionati sul contenitore da un applicatore prima di entrare nel tunnel riscaldato, dove temperatura, tempo di esposizione e distribuzione dell'aria o del vapore vengono controllati per ottenere una retrazione uniforme senza distorcere la grafica stampata.

Poiché il manicotto avvolge completamente il contenitore, comprese forme sagomate o irregolari, lo shrink sleeving consente una copertura grafica e di branding a 360 gradi, offrendo al contempo inviolabilità quando il manicotto si estende sulla chiusura, e la possibilità di realizzare multipack quando applicato attorno a più contenitori raggruppati insieme.

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.

Wet Moulding

Wet Moulding is a manufacturing process for fiber‑based packaging and moulded pulp products in which cellulose fibers are suspended in water to form a slurry, deposited into a mould, and then dewatered and dried to create rigid three‑dimensional structures.

The mould, typically a fine metal mesh shaped to the desired geometry, is submerged in or sprayed with the slurry while a vacuum applied from the inside draws water through the mesh, building up a layer of interlocked fibres on its surface until the required wall thickness is reached.

The resulting wet, fibrous "blank" is then either air-dried in an oven, or transferred to a heated pressing mould where it is simultaneously compressed and dried, a variant that yields greater dimensional precision, a smoother surface finish and shorter cycle times compared with simple air-drying.

Once dried, the moulded parts are trimmed to remove excess material and may undergo additional finishing steps, such as hot foil stamping, embossing or the application of functional coatings for water, oil or grease resistance, before being used as trays, clamshells, protective inserts or other fibre-based packaging formats.

Wet Moulding

Lo stampaggio a umido è un processo di produzione di imballaggi a base di fibre e prodotti in pasta di cellulosa stampata in cui le fibre vengono sospese in acqua per formare un impasto liquido, depositato in uno stampo, quindi disidratato ed essiccato per creare strutture tridimensionali rigide.

Lo stampo, tipicamente una fine rete metallica sagomata secondo la geometria desiderata, viene immerso nella sospensione o irrorato con essa, mentre un vuoto applicato dall'interno richiama l'acqua attraverso la maglia, formando sulla sua superficie uno strato di fibre intrecciate fino a raggiungere lo spessore di parete richiesto.

Il "semilavorato" fibroso umido così ottenuto viene quindi essiccato in forno oppure trasferito a uno stampo di pressatura riscaldato, dove viene compresso ed essiccato contemporaneamente, variante che consente maggiore precisione dimensionale, una finitura superficiale più liscia e tempi di ciclo più brevi rispetto alla semplice essiccazione in aria.

Una volta essiccati, i pezzi stampati vengono rifilati per rimuovere il materiale in eccesso e possono essere sottoposti a ulteriori operazioni di finitura, come stampa a caldo, goffratura o applicazione di rivestimenti funzionali per la resistenza ad acqua, olio o grassi, prima di essere utilizzati come vassoi, clamshell, inserti protettivi o altri formati di imballaggio a base fibrosa.

Processi industriali

Processi

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