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.