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01 marzo 2009
www.packagingobserver.com
sostenibilità
Meno scarti, più vantaggi
Non sono solo i consumatori a produrre rifiuti, ma anche i processi di produzione
e imballaggio. Cavanna applica gli ultrasuoni ai suoi sistemi di confezionamento
per ridurre gli scarti nei settori pane, pasta, dolci, cioccolato, surgelati e nel
settore farmaceutico
I
l flow pack, il sacchetto per prodotti monodose
diventato icona di praticità, igiene e sicurezza per
milioni di unità di consumo quotidiane nei settori
più diversi (alimenti, farmaci, cosmetici e prodotti non
alimentari), può essere migliorato sotto il profilo
ambientale. Come? Non solo riducendo la quantità di
film che avvolge il prodotto, ma studiando un diverso
sistema di saldatura dei lembi del film che avvolge il
prodotto. Le macchine che producono i flow pack
(flow packer, confezionatrici continue, o meglio
avvolgitrici tubolari orizzontali) presentano un
importante punto critico: l’operazione di saldatura.
Nella maggior parte dei casi, oggi viene ottenuta
grazie a una quantità di film di avvolgimento adatta a
creare lembi che potranno essere saldati grazie a
sistemi a ganasce che lavorano per pressione e calore.
Questa tecnologia assicura perfetta tenuta e buona
velocità per un’ampia gamma di film, monostrato e
laminati, ma genera due tipologie di scarti: non solo si
utilizza più film plastico di quanto realmente
necessario, ma si creano rifiuti di prodotto e di film:
ciò avviene quando finisce la bobina di film che
alimenta la macchina. Il flusso (flow) di prodotti si
arresta per questa operazione, ma le ganasce di
Test sui materiali di confezionamento
Il sistema Flowsonic di
Cavanna permette di
ottenere saldature a
tenuta identica a quella
realizzata con sistemi
tradizionali.
(*) Velocità testate (non necessariamente velocità massime) saldatura rimangono in temperatura. Queste non solo
consumano energia termica non utilizzata, ma
riscaldano i prodotti che si trovano in prossimità di
esse. Al riavvio, i prodotti che si trovano nell’area di
saldatura vengono scartati. Oltre al cambio della
bobina, possono verificarsi delle interruzioni nei
processi a monte del confezionamento, oppure sono
necessari dei fermi macchina per la presenza di
prodotti di forma irregolare che interrompono il
flusso. Infine, vi sono prodotti molto sensibili al calore
delle ganasce, come gli alimenti ricoperti e a base di
cioccolato, surgelati e prodotti farmaceutici che non
sopportano temperature troppo elevate seppur per
pochi istanti. Anche problemi con lo smodellatore
(dispositivo per l’infornamento automatico nel
processo produttivo di molti prodotti di panetteria e
pasticceria industriale) possono creare fermi macchina
e di conseguenza scarti. In particolare, nel
confezionamento dei prodotti a base di cioccolato,
merendine e biscotti, la percentuale massima di scarti
tollerata nell’arco di un normale turno di lavoro non
supera lo 0,5% ma può arrivare anche all’1% per fermi
macchina collegati a fasi precedenti il
confezionamento. Cavanna, azienda italiana
•
ottimo •
buono
specializzata in sistemi di confezionamento flow
pack, ha studiato per 5 anni una soluzione ai
differenti problemi che fosse integrabile e integrata.
Integrabile nel senso che potesse essere montata su
più modelli di flow packer, anche non recenti;
integrata nel senso che potesse dare un’unica risposta
alle diverse cause che generano scarti in una linea di
confezionamento. La soluzione è saldare
longitudinalmente, come avviene di solito nelle
confezionatrici flow pack, con la tecnica degli
ultrasuoni. Il riscaldamento dei lembi del film si
ottiene tramite una vibrazione meccanica, e non
termica, delle molecole che compongono il film da
imballaggio. Il cuore del sistema si chiama sonotrodo,
un apparecchio che converte l’energia elettrica in
energia meccanica e che la applica ai lembi del film
sotto forma di microimpulsi meccanici; poi un secondo
dispositivo comprime i lembi riscaldati, il materiale
plastico si fonde ed avviene la saldatura. La difficoltà
di mettere a punto questa tecnica consiste
nell’adattarlo alle esigenze delle flow packer: la
chiusura dev’essere perfetta e a tenuta, su tutte le
principali tipologie di film utilizzati e in prospettiva
anche sui film da polimeri di origine vegetale; la
La saldatura a ultrasuoni
avviene a freddo, quindi non
stressa i prodotti più sensibili.
Durante i fermi macchina
non si producono scarti,
come avviene invece con la
saldatura termica; inoltre
con gli ultrasuoni si possono
riprodurre geometrie che
richiamano tutti o parte degli
elementi di un brand.
velocità dev’essere pari o superiore a quella di linee
dove la saldatura avviene a calore. Il sistema deve
potersi applicare a diversi modelli di macchine, sia
nuove sia recenti. Inoltre, la saldatura ottenuta
dev’essere identica a quella tradizionale e non creare
nel consumatore dubbi o insicurezze sull’igiene della
confezione; infine il consumatore deve poter aprire la
confezione seguendo l’abituale sequenza di
manipolazione che conosce per questa tipologia di
confezione. Per quanto riguarda l’utilizzo lungo la
linea, la gestione di un sistema ad ultrasuoni non deve
risultare complesso per gli operatori di stabilimento, il
consumo di energia dev’essere pari o inferiore, i
vantaggi devono compensare il costo del sistema.
Inoltre l’energia applicata per effettuare la saldatura
deve essere dosata con estrema precisione per evitare
qualsiasi danneggiamento al film o al prodotto.
Cavanna ha sviluppato una soluzione che riesce a
integrare differenti obiettivi e problemi: il sistema
Flowsonic (Saldatura Longitudinale ad Ultrasuoni)
permette di ottenere, su quasi tutti i film plastici
abitualmente usati su queste confezionatrici (anche i
nuovi derivanti da biopolimeri), saldature a tenuta
identica a quella realizzata con sistemi tradizionali ma
senza diffondere calore nella zona dove si salda: si evita
così lo stress termico dei prodotti e, in tutti i casi di
fermo macchina, questi non vengono scartati al riavvio
della linea. Inoltre la tecnologia “fredda” richiede minor
consumo energetico e in prospettiva potrebbe dare la
possibilità di ridurre la quantità di film oggi utilizzato
per avvolgere i prodotti. Quanto alle velocità, si può
arrivare fino a 100 metri al minuto, pari a 300/400 pezzi
a seconda dei tipi di film utilizzati. Altri vantaggi del
sistema sono la diminuzione dei costi di manutenzione
(elementi riscaldati e collettori sono sostituiti dal
sistema a ultrasuoni) e l’assenza di inquinamento
acustico (il dispositivo funziona ben oltre la soglia dei
20.000 Hz, limite udibile dall’orecchio umano).
Ma un aspetto inedito e particolarmente interessante
della tecnica elaborata da Cavanna è la forma delle
saldature ottenibili con gli ultrasuoni: oltre ad essere
realizzate ad alta velocità e precisione, possono
essere fatte con forme particolari, con geometrie e
grafismi che potrebbero, per esempio, riprodurre tutti
o parte degli elementi di un brand. A questo punto la
saldatura ad ultrasuoni potrebbe diventare alleata
del marketing, dell’anticontraffazione e di un maggior
livello di sicurezza a costi competitivi.