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.

    Coating
    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    Dip Coating: Substrate is immersed in a coating bath and withdrawn, leaving a thin layer.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.

    Rivestimento
    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
    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.

    Marcatura e codifica
    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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    Extrusion Coating
    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.
    Rivestimento per estrusione
    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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    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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    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.
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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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    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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    Shrink-wrapping
    Shrink wrapping is a packaging process in which a group of products is enclosed in a heat‑shrinkable plastic film and then exposed to controlled heat, causing the film to contract uniformly and conform tightly to the product’s shape, creating a secure and protective package.

    The film (commonly PE, PP, PVC or POF, a polyolefin blend) is first loosely wrapped or bundled around the product, with the open ends typically sealed by a heated bar or sealing wire, before the wrapped pack passes through a shrink tunnel, where hot air causes the oriented film to contract tightly around the load.
    Unlike shrink sleeving, which uses a pre-formed tube for full 360-degree labelling of a single container, shrink wrapping is primarily intended for bundling, unitising and protecting single or multiple products, offering visibility of the contents, tamper evidence and protection from dust and moisture rather than a printed label surface.
    Because the film shrinks around the natural outline of the load, shrink wrapping is widely used for grouping items into multipacks, securing products to trays or pallets, and providing a low-cost, lightweight outer packaging for retail or transit.
    Termoretrazione
    Il confezionamento per termoretrazione è un processo di imballaggio in cui un gruppo di prodotti viene avvolto in una pellicola di plastica termoretraibile e poi esposto a calore controllato, che fa sì che la pellicola si contragga in modo uniforme e si adatti perfettamente alla forma del prodotto, creando un imballaggio sicuro e protettivo.

    Il film (comunemente PE, PP, PVC o POF, un blend di poliolefine) viene prima avvolto o raggruppato liberamente attorno al prodotto, con le estremità aperte generalmente sigillate mediante una barra riscaldata o un filo saldante, prima che la confezione avvolta attraversi un tunnel di termoretrazione, dove l'aria calda provoca la contrazione del film orientato attorno al prodotto.
    A differenza dello shrink sleeving, che utilizza un tubolare preformato per un'etichettatura completa a 360 gradi di un singolo contenitore, il confezionamento per termoretrazione è destinato principalmente al raggruppamento, all'unitizzazione e alla protezione di uno o più prodotti, offrendo visibilità del contenuto, inviolabilità e protezione da polvere e umidità, piuttosto che una superficie stampabile per l'etichetta.
    Poiché il film si ritrae seguendo il profilo del prodotto, il confezionamento per termoretrazione è ampiamente utilizzato per raggruppare articoli in multipack, fissare prodotti su vassoi o pallet, e fornire un imballaggio esterno leggero ed economico per la vendita al dettaglio o il trasporto.
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    Stretch wrapping
    Stretch wrapping is a unit‑load stabilization process in which a highly stretchable polymer film, typically linear low‑density polyethylene (LLDPE), is mechanically or manually tensioned and wrapped around products or palletized loads. The film’s elastic recovery generates a continuous compressive force that binds, stabilizes, and protects the load during handling, storage, and transport. The process may be performed manually, semi‑automatically, or fully automatically using dedicated wrapping machinery.

    In automated systems, the film is typically pre-stretched by passing it through rollers turning at different speeds before application, elongating it by up to several hundred percent of its original length; this pre-stretching increases the film's yield and tension while reducing the amount of material needed to achieve the required containment force.
    Depending on the equipment configuration, the load can be wrapped by rotating the pallet on a turntable while the film dispenser remains stationary, by rotating a wrapping arm or ring around a stationary load, or by orbital wrapping systems that wrap film around irregular or elongated loads as they move along a line.
    Unlike shrink wrapping, stretch wrapping relies solely on the film's elastic tension rather than heat to conform to and secure the load, making it a faster, more energy-efficient process particularly suited to unitizing and protecting palletized goods for warehousing and transport.
    Avvolgimento con film estensibile
    Il confezionamento con film estensibile è un processo di stabilizzazione delle unità di carico in cui un film polimerico altamente estensibile, tipicamente polietilene lineare a bassa densità (LLDPE), viene teso meccanicamente o manualmente e avvolto attorno ai prodotti o ai carichi pallettizzati. Il recupero elastico del film genera una forza di compressione continua che lega, stabilizza e protegge il carico durante la movimentazione, lo stoccaggio e il trasporto. Il processo può essere eseguito manualmente, in modo semiautomatico o completamente automatico utilizzando macchinari di avvolgimento dedicati.

    Nei sistemi automatizzati, il film viene pre-stirato facendolo passare attraverso rulli che ruotano a velocità differenti prima dell'applicazione, allungandolo fino a diverse centinaia di punti percentuali; questo pre-stiro aumenta lo snervamento e la tensione del film riducendo la quantità di materiale necessaria per ottenere la forza di contenimento richiesta. A seconda della configurazione dell'impianto, il carico può essere avvolto facendo ruotare il pallet su una giostra (turntable) mentre l'erogatore del film rimane fermo, facendo ruotare un braccio o un anello di avvolgimento attorno a un carico stazionario, oppure mediante sistemi di avvolgimento orbitale, che avvolgono il film attorno a carichi irregolari o allungati mentre avanzano lungo una linea. A differenza del confezionamento per termoretrazione, lo stretch wrapping si basa esclusivamente sulla tensione elastica del film, anziché sul calore, per aderire e fissare il carico, risultando un processo più rapido ed energeticamente efficiente, particolarmente adatto all'unitizzazione e alla protezione di merci pallettizzate per lo stoccaggio e il trasporto.
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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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