Codifica laser su packaging compostabile

Futamura produce film in cellulosa rinnovabili e compostabili da utilizzare come packaging alimentare. Il marchio NatureFlex™ offre una vasta gamma di film flessibili compostabili realizzati con polpa di legno proveniente da fonti responsabili.

Domino e Futamura hanno collaborato per riuscire ad utilizzare i marcatori laser per codificare i film flessibili compostabili NatureFlex, dando così ai consumatori una soluzione senza inchiostri per la codifica e marcatura di questo tipo di packaging compostabile.

Futamura ha scelto i marcatori laser Domino per la codifica su packaging compostabile

Dopo una serie di test iniziali, i marcatori laser a CO2 Domino Serie D sono stati utilizzati per codificare i film compostabili Natureflex per ottenere una codifica chiara, nitida, di colore bianco senza compromettere l’integrità del film originale o modificarne la composizione chimica.

• Fondata nel 1947 in Giappone, Futamura è un’azienda globale con più di 1.500 dipendenti in tutto il mondo. I siti per la produzione dei film in cellulosa si trovano in Giappone, Gran Bretagna e USA.
• I film flessibili Futamura vengono utilizzati dalle aziende del settore food and beverage, inclusi dolciumi, snack, prodotti freschi, tè e caffè.
• I film NatureFlex sono derivati da della polpa di legno proveniente da piantagioni gestite in modo responsabile.

I film NatureFlex soddisfano tutti gli standard globali per il compostaggio industriale, inclusa l’UNI EN13432 (norma che definisce le caratteristiche degli imballaggi biodegradabili e compostabili conformi alla legge), e sono anche certificati secondo lo standard OK Compost Home per la compostabilità domestica.

Fornire alle aziende le migliori soluzioni per la codifica e marcatura dei loro prodotti significa conoscere profondamente i nuovi trend e le composizioni dei packaging. Alla Domino Laser Academy di Amburgo, gli esperti di Domino realizzano continue ricerche ed esperimenti sui nuovi materiali sostenibili.

“Abbiamo analizzato a lungo i nuovi materiali per packaging”, ha detto Stefan Stadler, Team Lead della Domino Laser Academy.

“Al momento, a causa della nuova normativa europea sulla plastica riciclata, gli imballaggi alimentari che riceviamo in laboratorio per i test sono composti da plastica riciclata o plastica da riciclo post consumo (PCR). Oggi abbiamo diverse soluzioni per questi tipi di substrati, come i marcatori laser a CO2 Domino Serie D o a fibra Domino Serie F, e una gamma di laser UV.

In ogni caso, prevediamo che da qui ai prossimi anni la richiesta di soluzioni compostabili diventerà sempre più frequente, quindi vogliamo avere la certezza di essere pronti nel consigliare ai nostri clienti le soluzioni migliori per questo tipo di materiali”.

In linea con queste ambizioni, il laser team di Domino ha utilizzato dei campioni dei film NatureFlex di Futamura per stabilire se i codificatori laser Domino fossero la migliore soluzione per la marcatura di questi substrati.

Com’è stata trovata la soluzione più adatta?

Gli esperti Domino hanno analizzato sei diverse versioni del film compostabile NaturFlex per stabilire quale potesse la soluzione laser più adatta per la codifica.

“Inizialmente abbiamo effettuato un’analisi spettroscopica del substrato per stabilire quale lunghezza d’onda ha la miglior interazione con il materiale del substrato. Questo ci ha permesso di capire da quale laser partire per fare ulteriori test”, afferma Stadler.

“Il passo successivo è stato quello di codificare dei campioni utilizzando il marcatore laser Domino D120i”.

“Mi aspettavo di vedere un risultato simile all’effetto che otteniamo quando si esegue una codifica laser sulle bottiglie in PET, cioè è un codice inciso sulla parte superiore del substrato”, afferma Stadler. “In effetti, l’effetto del laser è stato quello di cambiare il colore della pellicola, ottenendo una codifica di un bianco nitido”.

Successivamente i film sono stati sottoposti ad ulteriori test per accertarsi quali fossero la velocità e la forza minima necessaria al laser per realizzare una codifica leggibile. I risultati sono stati incoraggianti e hanno confermato che il marcatore laser a CO2 Domino D120i era in grado di codificare i film flessibili compostabili Futamura con solo il 40% di potenza laser, anche quando operava su linee di produzione ad alta velocità.

“Di solito i film flessibili come NatureFlex raramente hanno bisogno della massima velocità di codifica. Tuttavia, in base alla nostra analisi, abbiamo potuto osservare come i film NatureFlex potessero marcati con successo dal D120i anche operando su linee di produzione ad alta velocità se è necessario”, afferma Stadler.

Come ha fatto Domino ad assicurarsi che il laser non compromettesse l’integrità dei film?

Dopo essere stati codificati con il laser D120i, i film NatureFlex sono stati analizzati attraverso un microscopio 3D per comprendere la conformazione della codifica.

“Con questo tipo di immagine 3D possiamo misurare la profondità della marcatura laser per assicurarci che il substrato non sia stato perforato o compromesso. Il laser ha avuto un effetto schiumogeno sui film NatureFlex, che ha portato ad un aumento dello spessore del film nelle aree irradiate di circa 11,5 micrometri”.

L’osservazione al microscopio ha confermato che non è stato causato nessun danno strutturale al film, anche quando le singole lettere o numeri si incrociano (come nell’immagine della curva della lettera B che vedete sotto).

Oltre al microscopio 3D, i campioni sono stati analizzati con uno spettroscopio per verificare che la codifica laser non aggiungesse nessuna sostanza chimica al materiale. Dei campioni del film NatureFlex codificati e non sono stati sottoposti a diverse lunghezze d’onda ad infrarossi, e i due risultati sono stati poi messi a confronto, ottenendo come risultato questa immagine:

Vediamo due curve: la curva rossa riguarda il materiale non marcato, mentre quella blu il materiale marcato. Come si può vedere le curve e i picchi sono gli stessi, il che indica che il processo di codifica laser non ha aggiunto nessuna sostanza chimica al substrato. Con questi test è stato certificato che il codice che appare sul substrato è un cambiamento solo fisico, non chimico. Il materiale rimane sempre lo stesso.

I materiali codificati sono stati forniti a Futamura per un’ulteriore analisi, e i dati hanno indicato che la codifica ha avuto effetti minimi e non impattanti sulla proprietà del substrato.

“La codifica e marcatura dei prodotti è importante per i nostri clienti, ma è un ambito per noi poco conosciuto, quindi siamo stati molto felici di aver potuto lavorare con Domino”, dice Cowan.

“Ci siamo sentiti molto rassicurati dall’approccio scientifico di Domino nel testare il substrato, e ci hanno fornito dei risultati che hanno confermato che i marcatori laser a CO2 Domino sono la soluzione migliore per i nostri film compostabili”.

La qualità e la nitidezza della codifica laser sui film flessibili NatureFlex è la soluzione più adatta per le aziende che vogliono realizzare sia codici semplici, come date di scadenza o codici lotto, che messaggi più complessi, come grafiche e codici 2D scansionabili.

“I risultati di questo progetto sono stati molto positivi”, dice Cowan. “Questo nuovo metodo di codifica ci permetterà di aggiungere dei messaggi rivolti ai consumatori direttamente sui film, senza che ci sia necessità di stamparli. E dato che non verrà aggiunto nessuna sostanza ai substrati, ottenere la certificazione che si tratti di materiale compostabile sarà più semplice”.

“Il progetto di Domino e Futamura è uno sviluppo importante nel campo della codifica laser su nuovi materiali”, afferma Stadler. “Adottando un approccio scientifico alla codifica laser, piuttosto che procedere per tentativi ed errori, non solo possiamo accelerare in modo significativo il processo di creazione di un codice leggibile e ad alto contrasto, ma possiamo anche garantire la massima sicurezza ai nostri prodotti marcati con questa tecnologia”.

Se state esaminando nuovi substrati sostenibili per l’imballaggio dei vostri prodotti e desiderate discutere le opzioni che nimax e Domino mettono a disposizione per la codifica laser o per qualsiasi altro requisito di codifica e marcatura, mettevi in contatto con i nostri esperti o richiedete una consulenza gratuita.