Dossier

Il futuro di carte e cartoni

Il futuro degli imballaggi secondari utilizzati nel settore beverage si gioca su tre fronti: ricerca, nuove opportunità di business, sostenibilità non solo dichiarata ma verificabile con metodi scientifici

Cartone

Nel settore beverage l’imballaggio secondario è tuttora sinonimo di “imballaggio cellulosico” e comprende un’ampia gamma di prodotti: scatole in cartone ondulato (cassa americana o wrap around), display da banco o da terra, astucci, cluster, eleganti shopping bag pubblicitarie, leaflet e altro ancora. Sono imballaggi ad alto valore aggiunto e il riciclo è parte integrante della loro evoluzione. Nel 2012, nella UE il riciclo di carta e cartone ha superato il 70% dell’immesso al consumo. Un risultato migliorabile, in quanto media dello squilibrio tra le prestazioni di 13 Stati membri che hanno abbondantemente superato il 70% e i restanti che a malapena raggiungono il 60%. Oggi, ogni fibra cellulosica è riciclata almeno 3 volte.

La situazione italiana

Negli ultimi anni, in Italia si utilizzano meno imballaggi, ma crescono materiale riciclato e industria del riciclo. Se per alcune filiere ci sono ritardi normativi e culturali, altre, come vetro e carta, vedono il nostro Paese ai massimi livelli UE. Secondo il XVIII Rapporto Annuale Comieco sulla “Raccolta differenziata di carta e cartone in Italia” il riciclo è ormai pari all’84,5%, in crescita del 6% rispetto al 2011; sommando il recupero si raggiunge il 91,9% dell’immesso al consumo. Nel 2012 il consorzio ha preso in carico 1,6 milioni di tonnellate di carta e cartone; il calo del 16% rispetto al 2011 è attribuibile in toto alla diminuzione degli acquisti.

La raccolta pro capite (48,9 kg/ ab) è in leggera contrazione (-1,7 kg/ab) con disomogeneità tra Nord (-3,2%), Sud (-1,5%) e Centro (-0,5%), ma grazie alla raccolta differenziata, in un solo anno, si è evitata la costruzione di 22 nuove discariche. Peraltro, la riduzione dei consumi interni ha diminuito la capacità di assorbire i maceri e favorito la loro esportazione, soprattutto verso la Cina. La produzione cartaria cinese è in forte espansione e l’export su questa rotta è particolarmente vantaggioso perché sfrutta il viaggio di ritorno delle navi che trasportano le merci dalla Cina all’Italia.

Gli interventi per ridurre i consumi

Per ottimizzare i consumi di imballaggi da trasporto e in particolare di cartone ondulato, gli imbottigliatori hanno a disposizione diverse vie, fra queste, l’ottimizzazione delle specifiche tecniche e quando è possibile il passaggio da cartoni chiusi a vassoi termoretratti. I controlli più utilizzati nei laboratori delle cartotecniche sono il test di Mullen (prova di scoppio) e l’ECT (Edge Crush Test). Il test di Mullen valuta la resistenza della carta alla rottura per pressione e si esprime in kg/cmq o in kPa. Nelle specifiche tecniche è solitamente riportato sotto forma di indice di scoppio, ossia la resistenza allo scoppio riferita a una grammatura di 100 g/mq, anche se nell’apparecchio di Mullen la superficie della carta testata è di 7,91 cmq. Il test consiste nel sottoporre un foglio di carta, trattenuto da un anello, a una pressione crescente ottenuta gonfiando una membrana di gomma con olio in pressione.

Quando il foglio si rompe, la pressione resta indicata su un manometro. L’ECT si esprime in kN/m ed è lo sforzo di compressione necessario a deformare un campione, applicando una forza perpendicolare all’onda. Se il cartone è prodotto a regola d’arte, l’ECT è almeno pari alla somma dei valori riscontrati sulle carte che lo compongono nella prova di RCT, maggiorata, per la carta ondulata, del fattore di sviluppo (take up factor o draw factor). Quando l’ECT è inferiore a tale somma il cartone ha difetti di lavorazione (problemi di incollatura, onde inclinate, schiacciate o rotte). Se il prodotto non è autoportante o se ci sono problemi di accatastamento è preferibile basare la specifica tecnica del cartone sull’ECT; se, invece, le condizioni di trasporto fanno prevedere problemi di perforazione degli imballaggi è meglio basare la specifica sullo scoppio.

Una scatola che rispetta i valori di ECT stabiliti può essere costruita con carte di grammatura inferiore a quella prevista per un determinato valore di scoppio, ma in base all’applicazione le sue performance possono essere uguali o superiori. Una seconda via è valutare l’opportunità di passare da un cartone completamente chiuso a un vassoio termoretratto. Questa soluzione riduce il consumo di cartone in media del 60%, permette di vedere il prodotto e lascia passare l’aria riducendo il rischio di ammuffimento delle etichette.

Carta

Il nuovo fine linea

Le linee di imbottigliamento sono sempre più veloci e il fine linea deve adeguarsi. Un primo importante fattore da considerare è l’intensità del vuoto applicato alle ventose preleva cartoni nell’incartonatrice e in fase di bancalatura; deve essere ben calibrato per non segnare o danneggiare le casse e il loro contenuto, soprattutto quando i cartoni hanno la doppia funzione di imballaggi da trasporto e display. In particolare forma e struttura del cartone-display influenzano le caratteristiche dell’intera linea (prelievo e formazione cartoni, bilancia, ispezione, codifiche, pallettizzazione). La riduzione del peso degli imballaggi secondari ha indotto i costruttori di macchine a riprogettare le incartonatrici per avere una movimentazione più soft senza penalizzare la velocità della linea. In passato il fine linea era molto standardizzato.

Oggi è progettato a misura di cliente ed è spesso robotizzato per lavorare in modo preciso e attenuare gli shock da movimentazione più di quanto sarebbe possibile con i tradizionali sistemi ad automazione predeterminata o a caduta. Un tempo, incartonatrici e fine linea movimentavano soprattutto cartoni in fibra vergine, oggi i cartoni con un alto contenuto di riciclo chiedono a queste macchine di compensare le inevitabili variazioni di composizione del materiale. Il cartone riciclato è anche più sensibile alle variazioni ambientali; umidità e freddo sono i fattori più temuti.

L’insieme di questi elementi ha determinato un rinnovo di parametri di progetto, una diversa ingegnerizzazione, il ricorso a materiali più leggeri ad alta resistenza (metalli, fibra di carbonio e simili) e notevoli progressi nel controllo grazie alla tecnologia servo. Molti sviluppi sono stati fatti anche nel settore degli adesivi e degli incollatori. Tra le innovazioni di maggior rilievo spiccano i sistemi di applicazione di adesivi a freddo, che erogano colle in schiuma a presa rapida, riducendo fino al 50% l’adesivo utilizzato e consentendo di lavorare a temperatura ambiente a tutela della sicurezza per gli operatori.

Anche i nuovi hot melt operano a temperature inferiori rispetto al passato con un notevole risparmio energetico e in termini di pezzi di ricambio e manutenzione. Sono molto migliorate anche l’integrazione delle linee e le interfacce uomo macchina. In sintesi le nuove incartonatrici sono di più facile utilizzo, più accessibili per gli operatori meno esperti, più veloci e flessibili per adattarsi ai nuovi stili di imballaggio.

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