September 2000

Materie prime per la produzione degli imballaggi di alluminio

Le principali materie prime impiegate per la produzione di imballaggi di alluminio sono: alluminio per imballaggio; vernici, inchiostri e lacche; mastici.

Alluminio per imballaggio
I laminati di alluminio destinati alla produzione d’imballaggio si suddividono in due categorie generali: alla prima appartengono end stock, can stock e pastiglie, alla seconda il foil stock (da cui si ricava foglio sottile).
Si tratta di materiali destinati alla produzione di contenitori e chiusure, di poliaccoppiati flessibili, di foglio da incarto, di vaschette e chiusure.
Le lattine per bevande e per alimenti sono prodotte utilizzando lamierino di alluminio del tipo end stock per il coperchio, can stock per il corpo e tab stock per la linguetta del coperchio easy open. Il lamierino per gli imballaggi presenta diverse tipologie di leghe e stato metallurgico a seconda del tipo e del relativo utilizzo.
Le chiusure a vite per bottiglie e flaconeria varia sono prodotte con lamierino sottile del tipo foil stock. Quest’ultimo è anche impiegato, con spessore inferiore a 200 micron, per la produzione di vaschette, foglio sottile per accoppiati, blister, coperchi pelabili e foglio da incarto.
Infine, per la produzione di tubetti flessibili e bombolette spray, vengono utilizzate pastiglie di alluminio.
In tabella 1 sono riportati i produttori europei di alluminio per imballaggio che operano stabilmente in Italia.

Inchiostri, vernici e lacche
La litografia e verniciatura degli imballaggi di alluminio si attua prima della loro formatura, in altre parole su foglio, in tutti i casi tranne che per i contenitori a profondo stampaggio quali le lattine per bevande, le bombolette spray e tubetti flessibili, la litografia dei quali si effettua dopo la formatura.
Per alcuni tipi di imballaggi (vaschette, foglio da incarto, foglio sottile per poliaccoppiati, ecc.) si procede a una laccatura esterna protettiva trasparente ad acqua.
Le vernici di gran lunga più usate per i rivestimenti interni sono delle resine epossidiche, con struttura di polieteri derivanti dalla reazione tra Bisfenolo A ed Epicloridrina.
Queste le principali tipologie di vernici a base di resine epossidiche:
• vernici epossifenoliche;
• vernici epossiamminche;
• vernici epossipoliestere.
Le resine epossidiche sono state recentemente oggetto d’attenzione da parte dei mass media per il problema della migrazione specifica del BADGE (bisfenolo -A-di glicidil etere), l’oligomero di partenza delle resine epossidiche stesse. Il problema tuttavia è in gran parte rientrato a seguito della nuova normativa comunitaria.
Oltre alle resine epossidiche, per i rivestimenti interni dei contenitori di alluminio vengono usate resine viniliche, in particolare il PVC, e rivestimenti organici.
Il mercato globale di tutte le vernici per imballaggio di alluminio consumato in Italia, comprensivo quindi di quelle destinate all’esterno ed all’interno dei contenitori e delle chiusure, si attesta su una produzione di circa 8.000 t/anno.
I contenitori e le chiusure vengono tutte litografate all’esterno.
La quantità di inchiostri usati per la litografia dei contenitori e chiusure di alluminio è valutata circa in 85 t oltre il 60% impiegato per la fabbricazione delle lattine per bevande.
L’inchiostro usato per la stampa su foglio è generalmente inchiostro grasso (oil ink) per stampe offset, anche se in alcuni casi viene impiegato inchiostro UV. Per quanto concerne la litografia su contenitore già formato a profonda imbutitura, la tecnica adoperata varia a seconda del tipo di imballaggio: per le lattine per bevande e bombolette si usa la stampa indiretta a secco (si procede con una pre-laccatura, che precede la stampa). Per i tubetti flessibili, invece, si procede con stampa in flessografia UV adoperando inchiostri liquidi. (In tabella 2 sono riportati i produttori di inchiostri, vernici e lacche destinati a imballaggi di alluminio che operano in Italia).

Mastici
Questa materia prima serve a mantenere l’ermeticità nei punti di aggraffatura dei coperchi e per ermetizzare alcuni tipi di chiusure.
I mastici devono inoltre avere caratteristiche qualitative ad alto contenuto tecnologico per resistere non solo a fonti di vapore durante la sterilizzazione dei prodotti inscatolati ma anche nel caso di prodotti contenenti liquidi di governo grassi. (In tabella 3 sono riportati i produttori di mastici destinati a imballaggi di alluminio che operano in Italia).

In conclusione
Possiamo constatare che il settore degli imballaggi di alluminio ha raggiunto la fase di maturità, come evoluzione del ciclo di vita, nel comparto dei contenitori e chiusure. Risulta invece ancora in fase di crescita per quanto riguarda i prodotti derivanti da foglio sottile (foglio per converter, vaschette e foglio da incarto).
Dal punto di vista tecnologico, è importante segnalare la progressiva tendenza alla diminuzione degli spessori dei laminati di alluminio.
Tali riduzioni sono frutto di ricerche atte a migliorare le leghe e le tecniche di laminazione e di controllo del processo produttivo.
Del resto, anche inchiostri, mastici e vernici sono oggetto di continue ricerche finalizzate ad un uso sempre più adeguato alle esigenze dei produttori.

Raw materials for packaging production

Useful information. Technologies, materials, companies and addresses
By Roccandrea Iascone (Soluzioni per l’impresa)

Raw materials for aluminium packaging production

The main raw materials used for the production of aluminium packaging are: aluminium for packaging; varnishes, inks & lacquers; mastics.

Aluminium for packaging
The aluminium laminates for producing packaging are divided into two general categories: end stock, can stock and pastilles go to make up the first category, foil stock (from which foil is derived) constitutes the second category.
We are speaking of materials for the production of containers and their closures, flexible polylaminates, wrappings, trays and their closures.
Beverage and food cans are produced using aluminium sheet steel of the end stock type for the cover, can stock for the body and tab stock for the tab on the easy open cover. The packaging sheet steel presents different alloys and metallurgical states according to type and relative use.
The screw closures for bottles and various flacons are produced using thin sheet steel of the foil stock type. The latter is also used in thicknesses of less than 200 micron for the production of trays, foil for laminates, blisters, pealable covers and wrappings. Finally, for the production of flexible tubes and spray cans, aluminium pastilles are used.
Table 1 indicates the European producers of aluminium packaging that stabily operate in Italy.

Inks, varnishes and lacquers
The lithography and lacquering of aluminium packaging is carried out before molding, in other words on the sheet, this in all cases except for deep mold containers such as beverage cans, spray cans and flexible tubes, the lithographing of which takes place after molding.
For some types of packaging (trays, wrappings, thin sheet for polylaminates, etc.) a waterbased, external protective varnish is applied.
The commonest inner coatings are the epoxy resins with polyether structures deriving from the reaction between Bisphenol A and Epichlorohydrin
These are the main type of lacquers based on epoxy resins:
• epoxyphenolic lacquers;
• epoxyamminic lacquers;
• epoxypolyester lacquers.
The epoxy resins have recently been the object of attention in the media due to the specific migration of BADGE (Bisphenol A of glicidil ether), the starting oligomer for epoxy resins. The problem all the same has to a large extent been accommodated in the new community standards.
As well as the epoxy resins, vinyl resins are used for coating the insides of aluminium containers, particularly PVC and organic coatings.
The global market of all the lacquers for aluminium packaging consumed in Italy, comprehensive therefore of those for the outside and the inside of containers and closures, stands at an output of around 8,000 t/year.
The containers and the closures are all lithographed on the outside.
The quantity of inks used for lithographing containers and closures in aluminium is rated at around 85 t of which over 60% is used for the manufacture of beverage cans.
The ink used for printing on foil is generally fat ink (oil ink) for offset print, also if in some cases UV ink is used. As far as the lithography on preformed deep draw containers is concerned, the techniques used vary according to the type of packaging: for beverage and spray cans indirect dry printing is used (a pre-lacquering is carried out prior to printing). For flexible tubes UV flexographic printing using liquid inks is resorted to (the manufacturers of inks, varnishes and lacquers for aluminium packaging operating in Italy are listed in table 2).

Mastics
This raw material is useful for maintaining the airtightness in the seam points of the covers and for rendering some types of closures airtight.
Besides, the mastics have to have qualitative features of a high technological content not only in order to resist against sources of vapour during the sterilization of the canned products but also in the event of products with governing fatty liquids. (The manufacturers of mastics used in aluminium packaging that operate in Italy are listed in table 3).

In conclusion
We ascertain that the aluminium packaging sector has reached a phase of maturity in the evolution of its lifecycle in the containers and closures segment. The foil derived products still appear to be enjoying a growth phase (foil for converters, trays and wrappings).
From the technological point of view we draw attention to the progressive reduction in thickness of aluminium laminates.
These reductions in thickness are the result of studies aimed at improving alloys and lamination techniques and control of the production process.
What is more, inks, mastics and lacquers are also object of continuous research to further suit them to the producers’ needs.