Secondo una definizione
rigorosa, anche se poco diffusa, un imballaggio flessibile è un
contenitore di qualsiasi forma e dimensione la cui atmosfera interna,
per la natura del materiale costituente, ha una pressione totale uguale
a quella atmosferica anche se perfettamente ermetico; in altre parole,
in condizioni normali, l'imballaggio flessibile è sempre in equilibrio
con il valore della pressione esterna, potendosi adattare
(comprimendosi o dilatandosi) alle variazioni di pressione totale
esterna. Rispetto al settore dell'imballaggio rigido (imballaggi
metallici e di vetro) quello flessibile mostra i maggiori trend di
crescita. Ciò accade sia perché molti prodotti tradizionalmente venduti
sfusi sono oggi offerti attraverso la Grande Distribuzione
preconfezionati in confezioni flessibili, sia perché in alcuni casi la
tradizionale confezione rigida (scatola, vaso o bottiglia) viene
sostituita da un imballaggio leggero ed infrangibile.
Una caratteristica importante ed esclusiva degli imballaggi flessibili
è questi contenitori vengono, per lo più, formati e chiusi da macchine
automatiche al momento stesso del loro riempimento; macchine che
vengono indicate con la sigla:
"FFS“ ---> Form-Fill-Seal (Forma-Riempie-Chiude)
Protagonisti dell'imballaggio flessibile sono i polimeri plastici prodotti in forma sottile (films o pellicole e foglie sottili) sia mono-materiali che strutture composite, ma anche i materiali sottili a base di carta, cartoncino e foglio sottile di alluminio. Con questi materiali si realizzano imballaggi dalla tipologia più diversa come: buste, sacchetti, forme a tetraedro o a parallelepipedo, buste con fondo autosostenente (stand-up), astucci, ecc. che hanno una vastissima diffusione nel campo del confezionamento alimentare. Il consumo di questo tipo di imballaggi nell’Europa occidentale sfiora gli 8 miliardi di Euro ed il valore delle esportazioni europee si aggira sui 600 milioni di Euro. Le prime 20 aziende in Europa coprono il 60% del mercato con una netta tendenza verso cifre ancora maggiori.
Saldature
E’ una fase fondamentale nella costruzione di un imballaggio
flessibile, i tempi di realizzazione delle saldature, infatti,
influenzano la rapidità di avanzamento del processo di confezionamento.
La saldatura inoltre può influenzare la conservabilità del prodotto in
relazione alla sua tenuta: i maggiori punti critici riguardano gli
angoli delle confezioni e i punti di incrocio tra saldature
longitudinali e trasversali.
Esistono diverse tecniche di saldatura:
Tecnica di saldatura a barra calda: l’elemento saldante è una
resistenza o una barra che si scalda per la presenza di una resistenza.
L’alimentazione è in genere continua e la tecnica è utilizzabile solo
se il materiale da saldare è supportato su uno strato non saldante che
trasmette il calore senza rammollire o fondere.
Tecnica di saldatura ad impulso: si ha del materiale isolante
(teflon) sull’elemento saldante al fine di realizzare un contatto
indiretto con il materiale saldante. Il riscaldamento è intermittente
ed intervallato con raffreddamento ad acqua: il materiale da saldare
fonde, si salda e si risolidifica; con questa tecnica si possono
saldare anche materiali termoretraibili.
Tecnica a filo caldo: un filo metallico percorso da corrente esegue
contestualmente la saldatura e il taglio della confezione (saldatura
invisibile).
Fustellatura/cordonatura
In un'unica operazione, che avviene in macchine automatiche dette
autoplatine, il foglio di cartoncino viene tagliato in sagome e
cordonato lungo le linee di piegatura. E' la fustella, montata sulla
parte mobile di una pressa, che effettua sia il taglio che la
cordonatura del cartoncino, mediante l'azione di filetti di taglio e di
cordonatura che fuoriescono da solchi incisi in una tavola di speciale
legno compensato premuta sul cartoncino. I filetti di taglio separano
dal foglio le sagome secondo un preciso layout (disposizione della
forma stesa sul foglio) che tiene conto
del senso della fibra (che deve essere ortogonale alle cordonature
longitudinali) e della direzione macchina, per ottimizzare le proprietà
meccaniche del futuro contenitore, e tende alla migliore utilizzazione
della superficie minimizzando gli scarti.
I filetti di cordonatura incidono il foglio, comprimendolo ma senza separare le fibre per ottenere delle linee preferenziali dove il cartoncino possa piegarsi senza spezzarsi o rovinarsi. Le sagome, all'uscita dall'autoplatina, sono unite tra loro per punti, vengono impilate ed avviate ad operazioni di finitura che le liberano individualmente e le ripuliscono dagli sfridi. In questa forma (come prefustellati stesi) possono essere utilizzate da particolari macchine che, presso l'utilizzatore finale, sono in grado di costruire, riempire e chiudere l'astuccio. In questa categoria di prodotti cartotecnici, dei fustellati stesi, rientrano le fascette per il multipackaging, largamente impiegate per assemblare assieme bottigliette di birra o bevande, yogurt, conserve, ecc. Mediante lavorazioni similari, partendo comunque da un fustellato steso, si producono, inoltre, bicchieri di carta (paper cup), barattoli di materiale multistrato (single wrap composite), vaschette di cartoncino termosaldato (paper tub). Una caratteristica comune a queste tre forme di packaging, è la finitura del bordo e del fondo (flangiatura e curlingatura) che si realizza per irrigidire il bordo e per consentire, con una tecnica che richiama la aggraffatura, il fondello inferiore.
Piegatura/incollatura
Questa operazione è opzionale e viene eseguita solo se il fine della
lavorazione cartotecnica è quello di produrre l' astuccio preincollato
detto anche a manica o astuccio tubolare. Il fustellato, nelle
"piega-incollatrici"lineari che possono raggiungere cadenze di 80 000
pezzi/h, viene disimpilato, sottoposto a prerottura delle cordonature
(per ridurre la loro resistenza durante la messa in volume
dell'astuccio sugli impianti automatici di confezionamento presso
l'utilizzatore finale), incollato sul patellino (lembo esterno della
sagoma, preposto all'incollaggio), ripiegato e raccolto nuovamente in
pila per il confezionamento. Altre operazioni opzionali, preliminari
all’incollaggio, possono essere la finestratura (per applicazione di di
film trasparenti), l’applicazione di maniglie, di nastrini a strappo,
di seghetti metallici. Macchine più sofisticate, dotati particolari
dispositivi di piegatura ed incollaggio, consentono di preparare
astucci di forma irregolare, scatole a fondo automontante, strutture
più complesse.
Tecniche di confezionamento
Possono essere classificate in base al tipo di materiale trattato che
può essere un prefustellato steso o un astuccio pre-incollato; oppure
in base alla direzione di riempimento che può essere verticale o
orizzontale. La distinzione in tecniche verticali o orizzontali,
riguarda in realtà il prodotto da condizionare: in caso di prodotti in
polvere o granulari (free-flowing) sarà ovviamente verticale, mentre
per prodotti di forma regolare e volumetria costante, si utilizzeranno
tecniche di riempimento in orizzontale o end-load. Utilizzando astucci
preincollati le velocità di confezionamento possono variare da 20 fino
a 400 pezzi al minuto, mentre ovviamente più lente risultano le
operazioni che impiegano prefustellato steso in quanto, prima di
caricare il prodotto, è necessario realizzare il contenitore. Da
fustellato steso si producono vassoi, astucci con coperchio calzante
(hood coveri), particolarmente adatti per il riempimento con prodotti
free-flowing e sistemi di confezionamento wrap around nei quali la
scatola viene formata direttamente intorno al prodotto da confezionare,
con un sensibile risparmio di materiale.
