L'impiego di plastiche riciclate, come il rPET, rappresenta uno degli esempi più evidenti di questa evoluzione. Pur consentendo una significativa riduzione dell'utilizzo di materia prima vergine, questi materiali possono presentare caratteristiche differenti rispetto ai polimeri tradizionali. Anche l'alleggerimento delle confezioni, ormai ampiamente adottato per ridurre il consumo di plastica, comporta una riduzione degli spessori che rende il contenitore più sensibile alle sollecitazioni meccaniche.

L'introduzione di nuovi materiali e strategie introduce tanto nuove opportunità quanto nuove variabili che devono essere prese in considerazione prima dell'immissione sul mercato e che spaziano dalla resistenza agli urti e rigidità strutturale, fino al comportamento del materiale durante il trasporto, lo stoccaggio, l'esposizione alla luce, agli sbalzi termici e all'utilizzo quotidiano da parte del consumatore. Individuare precocemente eventuali criticità nel nuovo packaging adottato significa evitare rilavorazioni, ritardi nell'industrializzazione e possibili problematiche post-vendita.

Per questo motivo il testing sul packaging diventa un essenziale strumento di sviluppo progettuale. La caratterizzazione meccanica e fisica consente infatti di comprendere come il materiale reagisca alle diverse condizioni di utilizzo e di individuare eventuali criticità già nelle fasi preliminari di sviluppo, con l’obiettivo di comprendere quanto rimanga affidabile nel tempo, fornendo informazioni utili per guidare le scelte di sviluppo prodotto.

Per valutare realmente le prestazioni di un contenitore è necessario riprodurre, nel laboratorio di testing, le condizioni alle quali sarà sottoposto lungo tutta la filiera, dalla produzione alla distribuzione fino all'utilizzo da parte del consumatore. Un percorso di testing ben progettato, infatti, vuole studiare l'evoluzione nel tempo dell’imballaggio attraverso protocolli che simulano le principali fonti di stress.

• Le prove di tenuta in vuoto (vacuum test) consentono di verificare la capacità del sistema contenitore-chiusura di mantenere l'integrità e l'ermeticità anche dopo numerosi cicli di depressione, evidenziando eventuali perdite o microfratture.
• I protocolli di stabilità termica riproducono invece gli effetti dell'esposizione prolungata a temperatura e umidità controllate, simulando l'evoluzione del materiale durante la conservazione del prodotto. L'esposizione mediante lampade solari permette di ricreare gli effetti della radiazione solare, valutando possibili alterazioni cromatiche, deformazioni superficiali e modificazioni strutturali dei polimeri, dopo esposizione a una luce solare diretta o filtrata.
• i test di compressione ciclica (fatigue test) simulano le sollecitazioni meccaniche subite dal packaging durante trasporto, movimentazione e utilizzo ripetuto, valutano la comparsa di deformazioni permanenti prima ancora della rottura del materiale.
• La caratterizzazione di integrità fisico-chimica viene completata mediante prove meccaniche di trazione, valutazioni colorimetriche e tecniche spettroscopiche come la Near Infrared Spectroscopy (NIR), che consentono di monitorare eventuali modificazioni chimiche e superficiali non rilevabili attraverso la sola osservazione visiva ed ancora valutazione

L'integrazione di queste metodologie permette di ottenere una fotografia completa del comportamento del packaging, raccogliendo dati oggettivi dati oggettivi che supportano il confronto tra differenti soluzioni e guidano la selezione dei materiali più idonei in funzione dell'applicazione finale (3).

In aggiunta, va tenuto conto che il packaging ha un suo comportamento come sistema complesso: non opera mai isolatamente, ma interagisce costantemente con la formulazione cosmetica.

Fenomeni quali permeazione, adsorbimento, evaporazione o possibili migrazioni possono modificare sia le caratteristiche del formulato sia quelle del contenitore. Analogamente, le proprietà reologiche del prodotto influenzano le modalità di erogazione e le sollecitazioni a cui il packaging viene sottoposto durante l'utilizzo.

Per questo motivo la valutazione del packaging non dovrebbe mai essere considerata un'attività indipendente dal prodotto cosmetico. L'efficacia di un percorso di sviluppo nasce dall'integrazione tra prove sul materiale, studi di compatibilità contenuto-contenitore, test di stabilità e valutazione delle performance durante l'intero ciclo di vita del prodotto. Un approccio multidisciplinare consente di ridurre il rischio progettuale e di accelerare l'immissione sul mercato di soluzioni realmente affidabili.

In un contesto in cui materiali, formulazioni e requisiti normativi evolvono rapidamente, il laboratorio di valutazione del packaging assume un ruolo sempre più strategico. Non rappresenta più soltanto il luogo in cui verificare un requisito tecnico, ma diventa un partner nello sviluppo del packaging, capace di integrare prove meccaniche, caratterizzazioni fisico-chimiche, studi di compatibilità e protocolli di invecchiamento in un unico percorso sperimentale.

Per comprendere come i nuovi materiali possano rispondere alle esigenze dell'industria cosmetica, abbiamo sviluppato uno studio sperimentale volto a confrontare il comportamento di contenitori realizzati in PET vergine e rPET, sottoponendoli alle principali condizioni di stress che un packaging può incontrare lungo il proprio ciclo di vita.

I contenitori sono stati sottoposti a un percorso di caratterizzazione integrata che ha incluso prove di tenuta in vuoto, esposizione accelerata a radiazione solare, invecchiamento termo-igrometrico, test di compressione ciclica, prove di trazione e analisi spettroscopiche Near Infrared (NIR). Questo approccio ha permesso di valutare non solo la resistenza meccanica dei materiali, ma anche l'evoluzione delle loro caratteristiche superficiali e strutturali nel tempo.

L'attività sperimentale ha evidenziato come il materiale riciclato non debba essere interpretato come un semplice sostituto del polimero vergine, ma come un materiale con caratteristiche proprie che richiede una progettazione e una validazione dedicate.

Nel confronto tra PET vergine e rPET sono emerse differenze nella risposta agli stress meccanici e ambientali, con una maggiore variabilità di alcuni parametri, quali resistenza a trazione, rigidità e comportamento dopo esposizione a radiazione UV accelerata. Anche le analisi spettroscopiche NIR hanno evidenziato modificazioni superficiali differenti dopo i protocolli di invecchiamento.

Questi risultati non indicano che il materiale riciclato sia meno idoneo all'impiego cosmetico. Al contrario, dimostrano che ogni soluzione sostenibile deve essere valutata in funzione della specifica applicazione, della formulazione contenuta e delle condizioni di utilizzo previste.

In altre parole, l'introduzione di materiali riciclati sposta il valore competitivo dalla scelta del materiale alla capacità di validarne il comportamento attraverso un percorso di testing integrato.

PAOLA PERUGINI

Professore, Universitario Università di Pavia, Scientific Director presso ETICHUB srl

RITAMARIA DI LORENZO

SONIA LANERI

Università di Napoli Federico II | Italia

PACKAGING

L'evoluzione dei materiali e delle normative sta cambiando il modo di progettare il packaging cosmetico. L'impiego di plastiche riciclate, soluzioni alleggerite e nuovi approcci all'economia circolare rende necessario valutare il comportamento del packaging lungo l'intero ciclo di vita del prodotto. Attraverso un caso studio sul confronto tra PET vergine e rPET, l'articolo evidenzia come prove meccaniche, test di invecchiamento, caratterizzazioni fisico-chimiche e studi di compatibilità contenuto-contenitore possano supportare lo sviluppo di packaging innovativi e affidabili. Il testing non rappresenta più soltanto una fase di verifica finale, ma uno strumento progettuale capace di guidare le decisioni tecniche e ridurre il rischio nello sviluppo del prodotto.