Nordmeccanica produce anche macchine per la metallizzazione di carta e film plastici: una tecnica che permette di realizzare fogli e pellicole per packaging alternativi all’alluminio. Il film e la carta metallizzati vengono utilizzati per l’imballaggio, alimentare e non, dei prodotti che necessitano di barriera a luce, umidità o ossigeno oltre che per la realizzazione di ologrammi di sicurezza e per la produzione di etichette.
di Claudio Tomat
Il processo di produzione, chiamato appunto “metallizzazione in alto vuoto”, consiste nella deposizione di un sottilissimo strato di metallo su una pellicola di plastica o di carta, che conferisce a questi materiali un aspetto brillante e proprietà di impermeabilità alla luce e a gas e vapori, molto simili a quello del popolare foglio di alluminio. La particolarità consiste nel fatto che lo strato si forma per condensazione dei vapori prodotti per fusione ed evaporazione di metalli, comunemente alluminio, alla temperatura di circa 1500 °C in una camera priva di aria e ad una pressione estremamente bassa, meno di un milionesimo di quella atmosferica. Inoltre lo spessore del metallo è di poche decine di nanometri, centinaia di volte più sottile del foglio di alluminio, con un consistente vantaggio in termini di risparmio di materiale e di energia, che ha determinato, negli ultimi decenni, una progressiva introduzione del film metallizzato per molte applicazioni. Film metallizzati e stampati o accoppiati ad altri film costituiscono una delle più classiche combinazioni dei moderni imballaggi: Nordmeccanica (www.nordmeccanica.com), già leader nella realizzazione di impianti di laminazione e laccatura, con la recente acquisizione di una consolidata tecnologia di fabbricazione di metallizzatori sottovuoto, è ora in grado di fornire una linea di produzione completa per l’imballaggio flessibile e per numerosi altri settori dell’industria.
IMBALLAGGIO FLESSIBILE
Lo schema concettuale di un impianto di metallizzazione è rappresentato in figura 1. Le parti principali sono costituite dalla camera da vuoto, all’interno della quale si svolge tutto il ciclo di processo, da un sistema di evaporazione di alluminio, effettuato mediante una serie di evaporatori ceramici, riscaldati elettricamente e alimentati in continuo dal filo metallico e da un sistema di movimentazione del film plastico che ne permette lo svolgimento dalla bobina madre, l’esposizione ai vapori per la deposizione del metallo e il successivo riavvolgimento a formare la bobina metallizzata. La figura mostra anche, schematicamente, il sistema di pompe da vuoto che consentono di evacuare la camera all’inizio del ciclo di lavorazione e di mantenere le condizioni di bassissima pressione durante tutto il processo e il rullo raffreddato su cui passa il film durante l’esposizione ai vapori metallici, che ne impedisce la deformazione e il danneggiamento malgrado l’elevatissima temperatura a cui viene sottoposto.
Ad un moderno impianto di metallizzazione, si richiede un diverso “mix” di efficienza produttiva e flessibilità, secondo il settore a cui l’utilizzatore appartiene: per esempio, una delle categorie più importanti è rappresentata dai produttori di film plastici, molto spesso oggi organizzati per offrire anche il materiale già metallizzato. Trattandosi di una produzione di massa, i metallizzatori sono caratterizzati da un’altissima produttività: bobine molto grandi sia in fascia che in diametro per sfruttare al meglio la lavorazione tipicamente a “batch” di queste macchine.
UN ESEMPIO CONCRETO
La figura 2 mostra un esempio di una serie di impianti che può lavorare bobine di fascia superiore ai 3.5 m e di 5 t. Le velocità di lavoro sono dell’ordine dei 1.100 m/min, consentendo di produrre circa 50 km di film in un ciclo di poco più di un’ora. Alti livelli di automazione e di logistica per la movimentazione dei materiali rappresentano il necessario corollario delle alte prestazioni del processo. I “trasformatori” o “converter”, cioè i produttori dei materiali pronti per l’imballaggio flessibile, rappresentano un’altra numerosa e onnipresente categoria di utilizzatori di impianti di metallizzazione. Per loro, “efficienza produttiva” significa anche “flessibilità” e le macchine devono essere adatte a frequenti cambi di formato, materiali e applicazione: dimensioni più ridotte, quindi, ma con una varietà di opzioni, come trattamenti al plasma per migliorare proprietà di materiali con difficoltà di adesione, o uso di processi diversi, come l’evaporazione reattiva, per produrre, per esempio, ossido di alluminio per film barriera trasparente.
APPLICAZIONI NON TRADIZIONALI
Negli ultimi anni si è anche cercato di estendere l’uso di prodotti metallizzati ad applicazioni non tradizionali, sviluppando sistemi innovativi: un esempio è quello della metallizzazione selettiva. Applicando all’interno della camera di metallizzazione una particolare unità di stampa è stato reso possibile creare film metallizzati con aree prive di metallo rappresentanti motivi grafici e anche immagini ad alta definizione, come mostrano alcuni esempi della figura 3. È questo un metodo che apre, almeno potenzialmente, la metallizzazione ad un ampio spettro di possibilità applicative, non solo di tipo grafico e decorativo. Oltre alla metallizzazione “a finestra” per mostrare, per esempio, parte del contenuto di una busta per alimenti, esistono applicazioni che sfruttano le proprietà di conduzione elettrica e termica del sottile strato metallico e la possibilità di creare strutture geometriche con svariate forme e dimensioni. Le etichette ‘intelligenti’ basate sulla tecnologia RFID (identificazione a radio frequenza) potranno sfruttare la metallizzazione selettiva per fabbricare bobine di film con antenne ‘depositate’ dai vapori metallici, in grande quantità e a costi molto ridotti, caratteristiche fondamentali per consentire l’eventuale uso futuro di queste etichette, oggi presenti in prodotti di nicchia, per quelli destinati ai consumi di massa. L’offerta di metallizzatori di Nordmeccanica si compone di due famiglie: le serie Nordmet e Powermet che, per dimensioni, prestazioni e opzioni coprono tutte le esigenze dell’industria.
