La flessografia, o stampa flexo, rappresenta uno dei processi di stampa rotativa diretta più diffusi e tecnologicamente evoluti nel settore del packaging flessibile. L’applicazione su substrati in film plastico (PET, BOPP, PVC e, più recentemente, soluzioni mono-materiale ad alta riciclabilità come il BOPE) comporta specifiche criticità legate alla natura non assorbente e apolare di tali materiali.
Grazie ai progressi meccatronici e chimici, la tecnologia flexo ha raggiunto livelli elevati in termini di:
- qualità di stampa e risoluzione
- efficienza produttiva
- sostenibilità
Principi meccanici ed efficienza della flessografia su plastica
La flessografia si basa sul trasferimento di inchiostri liquidi a rapida essiccazione o polimerizzazione tramite matrici flessibili in rilievo (cliché). Il cuore del processo è il cilindro anilox, un rullo dosatore generalmente rivestito in ceramica e inciso al laser, che preleva l’inchiostro e lo trasferisce in modo controllato e uniforme sulla matrice da stampa.
L’impiego della flessografia sui film plastici rappresenta oggi lo standard industriale per diversi motivi:
- Velocità e produttività
Le moderne macchine flessografiche gearless a tamburo centrale operano stabilmente a velocità superiori ai 600 m/min. Allo stato dell’arte (2026), l’integrazione di sistemi di controllo del registro basati su intelligenza artificiale consente di mantenere tali velocità riducendo quasi completamente gli scarti di avviamento.
- Adattabilità meccanica
I substrati plastici destinati al packaging alimentare e farmaceutico offrono eccellenti proprietà barriera contro umidità, ossigeno e luce. Le matrici flessibili della stampa flexo si adattano efficacemente alle micro-irregolarità e alle variazioni di spessore tipiche di questi materiali.
Termodinamica delle superfici: ottimizzazione del trasferimento dell’inchiostro
La principale criticità nella stampa su materiali plastici è legata alla chimica delle superfici. A differenza della carta, la plastica non è assorbente; di conseguenza, l’interazione tra inchiostro e substrato è governata esclusivamente dalle forze intermolecolari.
Tensione superficiale e regola del differenziale
La tensione superficiale dell’inchiostro ne determina la capacità di rimanere in forma di goccia oppure di distribuirsi uniformemente. Affinché l’inchiostro aderisca correttamente e si stenda in modo omogeneo, la sua tensione superficiale deve essere inferiore all’energia superficiale del film.
In ambito industriale si applica la cosiddetta regola del differenziale di 10 dine: se un film di BOPP presenta un’energia superficiale pari a 40 dyn/cm, l’inchiostro deve avere una tensione superficiale non superiore a 30 dyn/cm.
Oggi, sistemi di sensori ottici in linea consentono di monitorare tali parametri in tempo reale, intervenendo automaticamente su viscosità e reologia dell’inchiostro.
Energia superficiale dei polimeri
L’energia superficiale rappresenta il grado di bagnabilità del substrato. Polimeri come polietilene (PE) e il polietilene tereftalato (PET) sono chimicamente inerti e presentano valori molto bassi (circa 28–32 dyn/cm). In assenza di trattamento, l’inchiostro tende a ritirarsi (effetto beading), generando stampe disomogenee e con scarsa adesione.
Per garantire una corretta stampabilità, l’energia superficiale del film deve essere portata tipicamente in un intervallo compreso tra 42 e 46 dyn/cm.
Bagnabilità e angolo di contatto
La bagnabilità rappresenta l’effetto macroscopico dell’equilibrio tra tensione ed energia superficiale ed è misurabile tramite l’angolo di contatto della goccia.
- angolo elevato → scarsa bagnabilità
- angolo ridotto → buona bagnabilità
Una corretta bagnabilità consente di prevenire difetti tipici della flessografia, quali pinholing (micro-fori nello strato d’inchiostro) e scarsa definizione dei bordi (retrazione).
Metodologie di trattamento superficiale dei film plastici
Per aumentare l’energia superficiale e rendere la superficie più reattiva, i film plastici vengono sottoposti a specifici trattamenti, spesso eseguiti in linea:
- Trattamento corona: Metodo più diffuso, basato su scariche elettriche ad alta tensione (plasma freddo) che ossidano la superficie generando gruppi polari. È una soluzione economica, ma soggetta a decadimento nel tempo.
- Trattamento al plasma atmosferico: Tecnologia più evoluta che utilizza gas come azoto o argon. Garantisce una modifica chimica più profonda, uniforme e duratura, risultando particolarmente adatta ai film mono-materiale di ultima generazione.
- Trattamenti chimici e fotochimici (UV/Eccimeri): basati su primer o radiazioni UV ad alta energia, consentono modifiche superficiali avanzate. Sono impiegati in applicazioni ad alte prestazioni, come il packaging sottoposto a sterilizzazione.
Evoluzione chimica degli inchiostri flessografici
La formulazione degli inchiostri è un fattore determinante nella stampa su plastica. Tradizionalmente si distinguono inchiostri a base solvente, a base acqua e UV.
A seguito delle normative sui Composti Organici Volatili (VOC) aggiornate tra il 2024 e il 2025, le tecnologie più avanzate sono:
- Inchiostri UV-LED ed EB (Electron Beam): I sistemi UV-LED hanno sostituito le lampade tradizionali, consentendo polimerizzazione istantanea senza stress termico sul film.
La tecnologia EB, sempre più diffusa nel packaging alimentare, permette la reticolazione senza fotoiniziatori (sostanze chimiche che rischiano di migrare nell’alimento), garantendo elevata sicurezza e qualità.
Controllo della distorsione e matrici di stampa avanzate
Le matrici flessografiche tradizionali subiscono deformazioni durante il montaggio sul cilindro, richiedendo compensazioni in prestampa.
Per ridurre tale effetto, l’industria utilizza:
- sleeve elastomeriche (In-The-Round – ITR):): matrici tubolari continue, incise direttamente mediante ablazione laser ad altissima risoluzione (Direct Laser Engraving – DLE).
Queste soluzioni garantiscono:
- elevata precisione dimensionale
- assenza di giunzioni
- migliore qualità di stampa
Le superfici sono inoltre ottimizzate con micro-strutturazioni che migliorano il trasferimento dell’inchiostro e la resa dei fondini.
Stampa esterna e stampa interna (reverse)
La sequenza di deposito degli inchiostri è determinata dalla destinazione d’uso del packaging flessibile e dalle sue proprietà ottiche.
- Stampa superficiale (Surface Printing): L’inchiostro viene depositato sulla faccia esterna del film. La sequenza tipica prevede un fondo bianco ad alta opacità, che aumenta brillantezza e gamut cromatico, seguito da una vernice protettiva (Overprint Varnish – OPV) per proteggere lo stampato da abrasioni meccaniche e agenti chimici. È ampiamente utilizzata per etichette e sacchetti industriali.
- Stampa in rovescio (Reverse Printing): Il grafismo viene stampato specularmente sul lato interno di un film trasparente (es. PET o BOPP). La sequenza è invertita: prima i colori, poi il bianco coprente. Il film viene quindi laminato con un secondo strato (es. LDPE), intrappolando l’inchiostro tra due film e garantendo elevata protezione meccanica e chimica.
Nota (2026): Nel contesto della circular economy, la stampa in rovescio utilizza sempre più strutture MDO-PE (Machine Direction Oriented Polyethylene), mono-materiale, progettate per la riciclabilità. Ciò richiede un controllo molto preciso della tensione del nastro, a causa dell’elevata elasticità di questi materiali.
La stampa flessografica su film plastici è oggi un processo altamente evoluto, in cui convergono chimica delle superfici, meccatronica e tecnologie di polimerizzazione avanzate.
Il controllo della tensione superficiale, unito all’impiego di inchiostri a basso impatto ambientale (EB/UV-LED), trattamenti al plasma e matrici incise laser, consente di ottenere elevata qualità di stampa, efficienza produttiva e piena conformità ai requisiti di sostenibilità.
Scritto da Gabriele G. | Team Giugni®
