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Logistica: 3 Packaging

Pellicole: Trattamenti di superficie

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Una proprietà sempre piuttosto importante dei materiali flessibili è rappresentata dalle loro caratteristiche di adesività verso gli inchiostri da stampa, i rivestimenti e gli adesivi utilizzati nelle operazioni di accoppiamento che verranno descritte in seguito. Per incrementare l'attitudine all'adesione dei film plastici sono conosciute diverse tecniche, sia di modificazione della superficie che di intervento sulle caratteristiche chimiche; le più diffuse, particolarmente importanti per le pellicole di poliolefine, sono:

􀂃 il trattamento corona;
􀂃 il trattamento a fiamma;
􀂃 il trattamento al plasma;
􀂃 il priming;

Pellicole: Trattamento corona

Un alto valore di differenza di potenziale (3.000-9000 volt) viene mantenuto tra un elettrodo, lungo quanto la fascia del film, ed il cilindro isolato sul quale la pellicola viene fatta scorrere. L'aria (o più raramente speciali atmosfere) si ionizza per effetto delle scariche elettriche, l’ozono prodotto si decompone rapidamente in ossigeno atomico che ossida superficialmente il film e lo degrada parzialmente, determinando una superficie più facilmente stampabile e compatibile con gli adesivi.

Pellicole: Trattamento a fiamma

Lo stesso effetto di modificazione del polimero è raggiunto esponendo la superficie ad una fiamma posta in prossimità della pellicola che scorre in continuo su di un cilindro.

Pellicole: Trattamento al plasma

Non aria ma gas selezionati sono ionizzati con onde elettromagnetiche a dare lo stato di plasma: il contatto con il film induce modificazioni superficiali più controllate che comportano una miglior barriera ai gas e la formazione di gruppi funzionali attivi ai quali potrebbero essere legate sostanze utili all’alimento o alla sua conservazione.

Pellicole: Priming

In questo caso viene applicato, in genere da una sospensione acquosa, un sottilissimo strato di rivestimento polimerico con caratteristiche polari (a base di poliuretani, poliesteri ed altri) che migliora l'adesione. Questo processo è di norma condotto immediatamente prima di un'operazione di laminazione ad altri materiali.

Pellicole: Metallizzazione in alto vuoto

E' una tecnica che consente di rivestire un materiale piano con un sottile strato metallico (per lo più alluminio) per aumentare la barriera agli aeriformi e renderlo non trasparente alla luce. La tecnica è conosciuta da molto tempo ma solo negli ultimi anni è stata migliorata al punto da rendere l'operazione interessante anche sotto il profilo funzionale e non solo estetico. Si tratta generalmente di un processo discontinuo nel quale il materiale da rivestire viene fatto scorrere al di sopra di un crogiolo contenente il metallo fuso, in una camera mantenuta a bassissimi valori di pressione. L'alluminio, in queste condizioni, evapora e ricondensa sulla superficie della pellicola; le temperature del metallo (1500 °C) e del cilindro raffreddato su cui scorre il film ed il grado di vuoto della camera (10-2-10-4 mm Hg) sono i parametri critici da tenere sotto stretto controllo per garantire la continuità e l'uniformità dello strato metallico ed evitare la sublimazione del metallo che porterebbe ad una superficie irregolare del rivestimento. Gli spessori tipici del rivestimento metallico variano nell'intervallo tra 10 e 40 nm consentendo un notevole risparmio nei confronti delle strutture composite realizzate per accoppiamento con fogli sottili di alluminio. Spessori così bassi non possono essere misurati agevolmente, pertanto, una stima della densità del metallo si ricava da misure di assorbimento luminoso o di resistenza elettrica. I film metallizzati sono meno sensibili degli accoppiati alle sollecitazioni meccaniche in quanto conservano la flessibilità del supporto plastico e si danneggiano meno facilmente. Teoricamente tutti i materiali possono essere metallizzati con questa tecnica se la superficie è pulita e priva di discontinuità ma i migliori risultati si ottengono con pellicole di PET, PA e OPP.

Pellicole: Rivestimento (Coating)

Per conferire saldabilità o migliorare la barriera a gas e vapori (quindi con scopi funzionali) le pellicole possono essere ricoperte con lacche e rivestimenti a base polimerica (coatings) di spessori compresi tra 2.5 e 112 μm. I rivestimenti, fondamentalmente, sono di tre tipi: dispersioni in acqua, soluzioni in solventi ed estrusi sulla superficie (extrusion coating). Nei primi due casi, le operazioni necessarie sono il trasferimento sulla superficie e l'evaporazione della fase solvente, mentre gli aspetti critici sono rappresentati dalla bagnabilità della superficie (che impone di scegliere adeguatamente il solvente) e la continuità, nonchè la resistenza, dello strato di rivestimento applicato. Nell' extrusion coating, si depositano spessori più consistenti attraverso una tecnica molto simile alla produzione di cast film: da una trafila piana il polimero viene applicata sulla superficie del materiale da rivestire (carta, alluminio, film plastico) immediatamente prima di una coppia di cilindri raffreddati che solidificano la resina e favoriscono l'adesione con il substrato. Per poter essere adatto a tale tecnica il polimero di rivestimento deve avere bassi pesi molecolari ed alta fluidità.

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