Descrizione delle pellicole

Tradizionalmente le pellicole che conosciamo derivano dalla lavorazione del petrolio. Tuttavia oggi possiamo citare ulteriori materie prime come la cellulosa, l’amido e gli zuccheri. Queste sono classificate come fonti rinnovabili e vengono usate tipicamente per realizzare pellicole biodegradabili e compostabili.

Le pellicole più comunemente utilizzate sono: il polipropilene (PP), il polietilentereftalato (PET) e il polietilene (PE). Esempi di pellicole compostabili sono l’acetato di cellulosa e il PLA.

La produzione delle pellicole tradizionali è simile tra loro. Si parte da granuli che vengono introdotti in estrusori ovvero cilindri cavi riscaldati che ospitano all’interno una vite senza fine. L’estrusore ha il compito di omogeneizzare e fondere tutti i componenti. Il composto ottenuto viene spinto attraverso una trafila la quale fornisce una “lastra” o un ”tubo” continuo di polimero semi fuso.

Grazie all’operazione di “orientazione” ovvero stiramento della lastra sia in senso longitudinale che trasversale, si conferisce alla pellicola l’aspetto, lo spessore e le proprietà che conosciamo. Nell’immagine sottostante un esempio di orientazione sequenziale. Da sinistra verso destra, è possibile apprezzare in ordine: la tramoggia di caricamento dei granuli (resin), l’estrusore vero e proprio (Twin-screw extruder), la trafila (T-die), prima stazione di orientazione in senso macchina (Machine direction stretcher) e la seconda stazione di orientazione in senso trasversale (Transverse direction stretcher). L’operazione si conclude con l’avvolgimento del film (Winder)

La pellicola può ricevere ulteriori lavorazioni come il trattamento corona, l’applicazione su un lato di un coating, la metallizzazione.

Obiettivo è aumentare il livello di bagnabilità dello strato più superficiale del film al fine di permettere una adesione ottimale di vernici, inchiostri, adesivi. Il processo prevede l’esposizione della pellicola ad un ambiente fortemente ossidativo che promuove la formazione di gruppi radicalici sulla superficie del film. Questo fa aumentare l’energia superficiale del film ovvero l’affinità polare con inchiostri, vernici, ecc (aumento della stampabilità).

Se vogliamo conferire alla pellicola una funzione particolare come una migliore stampabilità per affinità chimica, un lato termosaldante oppure rendere una pellicola dry (preadesivizzata) possiamo spalmare su un lato della pellicola uno strato di polimero speciale. L’applicazione avverrà tramite processi di coestrusione ovvero alimentare la trafila con due o più estrusori (applicazione on line) oppure con tecniche di spalmatura sullo strato di base della pellicola già pronta (applicazione off line).

Ovvero la deposizione di uno strato sottilissimo di alluminio (poche centinaia di Angstrom di spessore). Questo processo conferisce alla pellicola un aspetto argentato e aggiunge caratteristiche di barriera ai gas e alla luce. La funzione quindi può essere semplicemente estetica oppure funzionale nel caso di applicazioni di packaging. Il processo viene eseguito in camera ad alto vuoto in cui filamenti di alluminio purissimo (vedi foto) vengono fusi in appositi crogioli formando un vapore di alluminio che sublima direttamente sulla superficie della pellicola. E’ possibile regolare la quantità d’alluminio depositata sul film regolando la velocità del film.

Il polipropilene è il film maggiormente usato nella plastificazione. Ottime caratteristiche ottiche, resistente, buona trasparenza. Permeabile all’ossigeno.

Il poliestere è un film più resistente del BOPP, è più trasparente e presenta una bassa permeabilità all’ossigeno. E’ inoltre più stabile termicamente perciò indicato per imballi alimentari che devono subire un passaggio al microonde.

Il polietilene è un film più morbido e flessibile rispetto sia al polipropilene che al poliestere. E’ meno trasparente del BOPP, permeabile all’ossigeno ed è particolarmente adatto per il contatto con gli alimenti. Frequentemente usato per conferire termo saldabilità agli imballi.

L’industria chimica ha selezionato un’ampia gamma di monomeri poiché ciascuno di essi conferisce, al film, caratteristiche differenti. Le proprietà dei film sono però determinate anche dal processo produttivo, dagli additivi e copolimeri che vengono aggiunti e dal loro spessore. Guardando una tipica scheda tecnica troviamo le seguenti proprietà:

Per le applicazioni della cartotecnica e imballaggio sono disponibili numerosi tipi di film. Ciascuno di essi fornisce caratteristiche e prestazioni differenti che vanno valutati rispetto alla specifica applicazione richiesta.