ADESIVI PER IMBALLAGGI ALIMENTARI E PRODOTTI PER LA CURA DELLA PERSONA – PARTE I

Gli adesivi per imballaggi alimentari e per prodotti cosmetici rappresentano una componente molto piccola del peso complessivo del packaging (meno del 5%), ma giocano un ruolo fondamentale nel garantire la sicurezza del confezionamento, la protezione dei prodotti alimentari e la funzionalità dell’imballaggio.

Durante un convegno dell’Istituto Italiano Imballaggio, il Dott. Marco Valerio Francone (Marco Valerio Francone – Mv Consulting) ha illustrato in dettaglio le tipologie di adesivi maggiormente impiegate per il contatto con alimenti e cosmetici, le normative di riferimento (come il Regolamento CE 1935/2004, il Regolamento UE 10/2011, la normativa FDA 21 CFR 175.105 e il sistema BfR), nonché le principali caratteristiche chimico-fisiche e le prove di migrazione richieste per valutare la conformità.

In questa prima parte analizziamo:

• le normative di riferimento per gli adesivi a contatto con alimenti e cosmetici;
• le principali tipologie di adesivi per imballaggio alimentare;
• le caratteristiche chimico-fisiche, meccaniche, termiche e reologiche di interesse per le applicazioni in ambito food contact;
• le prove di migrazione utili alla valutazione di conformità.

LE NORMATIVE PER GLI ADESIVI A CONTATTO CON ALIMENTI

Il quadro normativo che regola l’utilizzo degli adesivi negli imballaggi alimentari è complesso e con differenze significative tra le diverse giurisdizioni. La comprensione di questo tema è fondamentale per i produttori di adesivi e di imballaggi, nonché per le aziende alimentari che utilizzano tali imballaggi. 

Nell’Unione Europea, il quadro normativo per i materiali a contatto con gli alimenti si basa su diversi regolamenti fondamentali, che insieme costituiscono una rete di disposizioni volte a garantire la sicurezza e la qualità degli imballaggi alimentari. Questo sistema normativo è in continua evoluzione, con aggiornamenti e nuove disposizioni che vengono introdotti regolarmente per rispondere alle nuove conoscenze scientifiche e alle esigenze del mercato.

REGOLAMENTO CE 1935/2004
Il Regolamento (CE) 1935/2004 rappresenta tuttavia la pietra angolare di questa struttura normativa, stabilendo i principi generali di sicurezza e inerzia per tutti i materiali destinati a venire a contatto con gli alimenti, inclusi gli adesivi.  Come indicato nel documento il regolamento elenca diversi materiali soggetti a misure specifiche, tra cui gli adesivi, che sono esplicitamente menzionati al punto 2 dell’Allegato I. 

Il principio fondamentale del Regolamento (CE) n. 1935/2004 è che i materiali a contatto con gli alimenti non devono: 

• Costituire un pericolo per la salute umana 
• Provocare una modifica inaccettabile della composizione degli alimenti 
• Provocare un deterioramento delle caratteristiche organolettiche degli alimenti 

Questo principio si applica pienamente agli adesivi utilizzati negli imballaggi alimentari, sia che essi vengano a contatto diretto con gli alimenti, sia che il contatto sia indiretto. Il regolamento prevede inoltre requisiti specifici per l’etichettatura, la tracciabilità e la dichiarazione di conformità dei materiali a contatto con gli alimenti, che si applicano anche agli adesivi utilizzati in tali materiali. 

In Italia, come accennato, il Decreto Ministeriale del 21 marzo 1973 e successive modifiche regola, tra gli altri materiali, anche gli adesivi destinati al contatto con gli alimenti. 

REGOLAMENTO UE 10/2011
Un altro riferimento fondamentale è il Regolamento (UE) n. 10/2011, specifico per i materiali e gli oggetti di materia plastica che ha rilevanza anche per gli adesivi quando questi sono utilizzati in combinazione con materiali plastici. Come evidenziato nel documento del Ministero della Salute italiano,  questo regolamento si applica, tra l’altro, ai “multistrato di plastica tenuti insieme da adesivi“, sebbene gli adesivi stessi non siano oggetto di disciplina specifica da parte del regolamento. Il documento chiarisce che “per quanto concerne gli adesivi […] resta applicabile quanto previsto dagli artt. 10, 11 e 12 del d.m. 21 marzo 1973 e successive modifiche” nel contesto italiano. 

È importante notare che, mentre a livello europeo non esiste ancora una legislazione specifica e armonizzata per gli adesivi utilizzati negli imballaggi alimentari, molti Stati membri hanno sviluppato normative nazionali in questo ambito. 

REGOLAMENTO UE 2022/1616
Un’altra normativa europea rilevante è il Regolamento (UE) 2022/1616, che riguarda specificamente i materiali e gli oggetti di materia plastica riciclata destinati al contatto con alimenti. Questo regolamento ha implicazioni per gli adesivi utilizzati in combinazione con plastiche riciclate negli imballaggi alimentari. Con l’aumentare dell’interesse per l’economia circolare e il riciclaggio dei materiali di imballaggio, la conformità a questo regolamento sta diventando sempre più importante per i produttori di adesivi e di imballaggi alimentari. 

Oltre alla normativa ufficiale a carattere trasversale, la legislazione europea sui materiali a contatto con gli alimenti è supportata da linee guida, opinioni scientifiche e documenti tecnici pubblicati dall’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) e dalla Commissione Europea. Questi documenti forniscono indicazioni preziose sull’interpretazione e l’applicazione dei regolamenti, nonché sulla valutazione della sicurezza dei materiali a contatto con gli alimenti, inclusi gli adesivi. 

FDA 21 CFR 175.105 (normativa statunitense)
Negli Stati Uniti, la Food and Drug Administration (FDA) regola l’uso degli adesivi negli imballaggi alimentari principalmente attraverso il Codice dei Regolamenti Federali, Titolo 21, Parte 175, Sezione 105  (FDA 21 CFR 175.105). Questo sistema normativo differisce per struttura e approccio da quello europeo, ma condivide l’obiettivo fondamentale di garantire la sicurezza dei consumatori. 

Come riportato dalla fonte Cornell Law School, questa normativa stabilisce le condizioni in cui gli adesivi possono essere utilizzati in modo sicuro come componenti di articoli destinati all’imballaggio, al trasporto o alla conservazione di alimenti. Le condizioni principali sono: 

1. L’adesivo deve essere preparato da una o più delle sostanze opzionali elencate nel paragrafo (c) della sezione, soggette a eventuali limitazioni prescritte.
2. L’adesivo deve essere: 

• Separato dagli alimenti da una barriera funzionale, oppure 
• Utilizzato soggetto a limitazioni aggiuntive, differenziate per alimenti secchi e alimenti grassi o acquosi. 

Per gli alimenti secchi, la quantità di adesivo che entra in contatto con l’alimento non deve superare i limiti di buona pratica di fabbricazione. Per gli alimenti grassi e acquosi, la quantità di adesivo che entra in contatto con l’alimento non deve superare la quantità in tracce che può verificarsi nelle giunture e nei punti di esposizione tra i laminati di imballaggio, entro i limiti di buona pratica di fabbricazione. 

Inoltre, in condizioni normali di utilizzo, le giunture o i laminati dell’imballaggio devono rimanere saldamente incollati senza separazione visibile. Questa disposizione garantisce non solo la sicurezza alimentare ma anche l’integrità e la funzionalità dell’imballaggio durante tutto il suo ciclo di vita. 

La normativa FDA richiede anche che l’etichetta del contenitore di adesivo finito rechi la dicitura “food-packaging adhesive” (adesivo per imballaggi alimentari) per garantire un utilizzo sicuro. Questa etichettatura aiuta a prevenire l’uso improprio di adesivi non adatti per applicazioni alimentari e facilita la tracciabilità lungo la catena di approvvigionamento. 

Il paragrafo (c) della sezione 175.105 elenca le sostanze opzionali che possono essere utilizzate nella formulazione degli adesivi, che includono: 

1. Sostanze generalmente riconosciute come sicure per l’uso negli alimenti o negli imballaggi alimentari 
2. Sostanze autorizzate per l’uso negli adesivi da precedente sanzione o approvazione 
3. Sostanze aromatizzanti autorizzate per l’uso negli alimenti, a condizione che tali sostanze siano volatilizzate dagli adesivi durante il processo di fabbricazione dell’imballaggio 
4. Additivi coloranti approvati per l’uso negli alimenti 
5. Altre sostanze autorizzate per l’uso negli adesivi da altri regolamenti

Questo approccio basato su un elenco positivo di sostanze approvate è simile a quello adottato in Europa per i materiali plastici, ma si applica specificamente agli adesivi per imballaggi alimentari. L’elenco è periodicamente aggiornato per includere nuove sostanze che sono state valutate e considerate sicure per l’uso previsto. 

È importante notare che la FDA adotta un approccio basato sul rischio per la regolamentazione dei materiali a contatto con gli alimenti, considerando fattori come la natura e la quantità della migrazione, la tossicità delle sostanze che migrano, e l’esposizione prevista del consumatore. Questo approccio consente una certa flessibilità nell’uso di adesivi negli imballaggi alimentari, purché la sicurezza sia adeguatamente dimostrata. 

SISTEMA TEDESCO BfR
Il BfR (Bundesinstitut für Risikobewertung) o Istituto Federale Tedesco per la Valutazione del Rischio, è un’autorità scientifica rispettata a livello internazionale che fornisce valutazioni del rischio e raccomandazioni per la sicurezza alimentare e dei materiali a contatto con gli alimenti.
Il suo schema di lavoro è stato adottato in molti paesi come modello per testare le soluzioni di etichettatura, come indicato da LG Business Systems.

Secondo il BfR, gli adesivi devono essere definiti in base alla categoria di conformità, e gli istituti di test indipendenti devono eseguire procedure di test specifiche.  

Innanzitutto, tutti i componenti delle materie prime dell’adesivo devono essere presenti nell’elenco del dipartimento sanitario tedesco per l’uso a contatto con gli alimenti. Se i componenti non sono elencati, l’adesivo non sarà approvato dal BfR. Se i componenti sono elencati, vengono quindi eseguiti test di migrazione. In caso di migrazione superiore ai limiti stabiliti, l’adesivo sarà approvato solo per il contatto indiretto con gli alimenti, mentre in caso di migrazione entro i limiti stabiliti, l’adesivo è approvato per l’uso diretto sugli alimenti. 

Le certificazioni BfR per gli adesivi includono: 

• Grado A: Contatto indiretto con gli alimenti 
• Grado B: Contatto diretto con alimenti secchi 
• Grado C: Contatto diretto con alimenti secchi e umidi non grassi 
• Grado D: Contatto diretto con alimenti grassi 
• Grado E: Applicazione diretta su carne fresca

Questo sistema di classificazione fornisce una guida chiara per i produttori di adesivi e utilizzatori, facilitando la selezione dell’adesivo appropriato per specifiche applicazioni alimentari. Le certificazioni BfR sono ampiamente riconosciute e rispettate in Europa e in molti altri paesi, e spesso sono richieste dai clienti come parte delle loro specifiche di acquisto. 

È interessante notare, come riportato da LG Business Systems che esiste una stretta relazione tra le normative FDA e BfR, tanto che “dove le normative FDA sono applicabili, anche il BfR è spesso riconosciuto“. Questa sovrapposizione facilita la commercializzazione internazionale di prodotti conformi a uno o entrambi questi standard, riducendo la necessità di test e certificazioni multiple per i mercati statunitense ed europeo. 

ALTRE NORMATIVE INTERNAZIONALI
Anche Paesi come Giappone, Cina, Australia e Canada hanno introdotto normative proprie, ispirandosi ai regolamenti europei e statunitensi. Per questo motivo, le aziende globali adottano spesso una strategia di conformità basata sul “minimo comune denominatore”, per garantire la sicurezza degli adesivi per imballaggi alimentari in ogni mercato.

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TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE DEGLI ADESIVI PER PACKAGING ALIMENTARE

Nel settore degli imballaggi alimentari vengono utilizzate diverse tipologie di adesivi, ciascuna con caratteristiche specifiche che la rendono adatta a determinate applicazioni. La scelta della tipologia appropriata dipende da vari fattori, tra cui la natura dell’alimento, le condizioni di utilizzo dell’imballaggio, e i requisiti specifici di performance. 

• Adesivi hot-melt: Questi adesivi sono solidi a temperatura ambiente e si liquefanno quando riscaldati. Una volta raffreddati, solidificano nuovamente creando un legame forte. Gli adesivi termofusibili sono ampiamente utilizzati per la chiusura di scatole di cartone, l’assemblaggio di imballaggi compositi e l’applicazione di etichette. Il loro vantaggio principale è la rapida impostazione, che li rende ideali per linee di produzione ad alta velocità. Tuttavia, possono essere sensibili alle temperature estreme e non sono sempre adatti per applicazioni che richiedono resistenza al calore. 

  La composizione tipica di un adesivo termofusibile include: 

  • Polimeri base (come etilene-acetato di vinile, poliolefine, polietilene) 
  • Resine tackificanti per migliorare l’adesione 
  • Cere per controllare la viscosità e il punto di fusione 
  • Additivi come antiossidanti e stabilizzanti 

  Gli adesivi termofusibili sono particolarmente apprezzati nell’industria alimentare per la loro mancanza di solventi e la rapida formazione del legame, che minimizza il rischio di contaminazione del prodotto. Inoltre, la loro solidità a temperatura ambiente facilita lo stoccaggio e la manipolazione. 

• Adesivi a base di gelatina: Derivati da collagene animale, questi adesivi tradizionali sono biodegradabili e offrono buona adesione a materiali porosi come la carta e il cartone. Sono comunemente utilizzati nella produzione di scatole pieghevoli e imballaggi di lusso. La loro natura naturale li rende particolarmente interessanti in un’ottica di sostenibilità ambientale, ma possono essere più sensibili all’umidità rispetto ad altre tipologie.Gli adesivi a base di gelatina sono uno dei più antichi tipi di adesivi e continuano a essere utilizzati in applicazioni specializzate dove la loro natura biodegradabile e la compatibilità con materiali cellulosici sono vantaggiose. Tuttavia, la loro sensibilità all’umidità e la loro origine animale possono rappresentare limitazioni in alcune applicazioni. 

• Adesivi a base liquida: Questa categoria comprende diverse formulazioni, tra cui adesivi a base acquosa e a base solvente. Gli adesivi a base acquosa sono preferiti per applicazioni che richiedono conformità ambientale, poiché non contengono solventi organici volatili. Sono utilizzati per l’incollaggio di etichette, sacchetti di carta e cartone ondulato. Gli adesivi a base solvente offrono invece eccellente resistenza all’umidità e alle temperature estreme, ma presentano preoccupazioni ambientali e di sicurezza a causa dei solventi utilizzati.Gli adesivi a base acquosa hanno guadagnato popolarità negli ultimi anni grazie alla crescente attenzione verso la sostenibilità ambientale e la salute dei lavoratori.Queste formulazioni includono:
  – Dispersioni di polimeri (come acrili, poliacetato di vinile, etilene-acetato di vinile)
  – Additivi per migliorare la stabilità e le prestazioni
  – Agenti di controllo del pH
  – Conservanti per prevenire la crescita microbica

• Adesivi epossidici: Questi adesivi bicomponenti formano legami estremamente forti e resistenti agli agenti chimici e alle temperature. Nell’industria alimentare, sono utilizzati principalmente per applicazioni specializzate dove è richiesta elevata durabilità, come nelle apparecchiature di lavorazione degli alimenti piuttosto che negli imballaggi di consumo diretti.

  Gli adesivi epossidici sono caratterizzati da:
  – Eccellente resistenza chimica
  – Alta resistenza meccanica
  – Buona adesione a una varietà di substrati
  – Durabilità a lungo termineNonostante queste proprietà vantaggiose, l’uso di adesivi epossidici negli imballaggi alimentari diretti è limitato a causa di preoccupazioni relative alla potenziale migrazione di componenti non reagiti o prodotti di degradazione.

• Adesivi siliconici: Caratterizzati da eccellente resistenza termica e chimica, gli adesivi siliconici mantengono la loro elasticità su un’ampia gamma di temperature. Sono impiegati in applicazioni che richiedono resistenza a condizioni estreme, come imballaggi per alimenti destinati alla cottura o alla conservazione a basse temperature.I vantaggi degli adesivi siliconici includono:– Stabilità a temperature estreme (da -50°C a +250°C)
  – Resistenza a umidità, ozono e raggi UV
  – Flessibilità permanente
  – Bassa tossicità 

Secondo il Food Packaging Forum, a causa delle complesse chimiche e dell’ampiezza delle potenziali applicazioni FCM (Food Contact Materials), le condizioni di test per la migrazione devono essere adattate per ciascun gruppo di adesivi in questione. Questa osservazione sottolinea l’importanza di una valutazione specifica per ogni tipo di adesivo, considerando le particolari caratteristiche chimico-fisiche e le condizioni di utilizzo previste. 

ASPETTI TECNICI DEGLI ADESIVI PER IMBALLAGGI ALIMENTARI

Gli aspetti tecnici degli adesivi utilizzati negli imballaggi alimentari sono fondamentali per garantire non solo la sicurezza del prodotto confezionato ma anche l’efficacia dell’imballaggio stesso in termini di funzionalità e durata. La comprensione di questi aspetti tecnici è essenziale per la selezione e l’applicazione appropriata degli adesivi nelle diverse tipologie di imballaggi alimentari. 

PROPRIETA’ CHIMICO-FISICHE

Le proprietà chimico-fisiche degli adesivi sono determinanti per la loro sicurezza e funzionalità negli imballaggi alimentari. Queste proprietà influenzano non solo l’efficacia dell’adesivo nel mantenere l’integrità dell’imballaggio, ma anche il potenziale di interazione con gli alimenti. Una comprensione approfondita di queste proprietà è quindi essenziale per la selezione e l’applicazione appropriate degli adesivi negli imballaggi alimentari. 

• Composizione chimica: La composizione degli adesivi può variare significativamente a seconda della tipologia. Gli adesivi termofusibili, ad esempio, sono tipicamente composti da polimeri come etilene-acetato di vinile (EVA), polietilene, polipropilene o poliammidi, combinati con resine e cere per migliorare l’adesione e le proprietà di applicazione. Gli adesivi a base acquosa contengono generalmente dispersioni di polimeri acrilici, vinilici o di altro tipo in acqua, mentre gli adesivi siliconici sono basati su polimeri di silicone con gruppi reattivi.La FDA, nella sezione 175.105 elenca una vasta gamma di sostanze che possono essere utilizzate nella formulazione degli adesivi, incluse sostanze generalmente riconosciute come sicure (GRAS), coloranti approvati e aromi. Tuttavia, l’uso di queste sostanze è soggetto a limitazioni specifiche volte a garantire la sicurezza del consumatore.La composizione chimica dell’adesivo determina non solo le sue proprietà funzionali ma anche il suo potenziale di migrazione e interazione con gli alimenti. Gli adesivi con componenti a basso peso molecolare o non completamente polimerizzati possono presentare un maggiore rischio di migrazione rispetto a quelli con strutture polimeriche altamente reticolate.

•  Proprietà meccaniche: Le proprietà meccaniche degli adesivi, come resistenza alla trazione, allungamento a rottura, resistenza al taglio e alla pelatura, sono fondamentali per garantire che l’imballaggio rimanga intatto durante la manipolazione, il trasporto e lo stoccaggio. Come specificato dalla normativa FDA, “in condizioni normali di utilizzo, le giunture o i laminati dell’imballaggio devono rimanere saldamente incollati senza separazione visibile”.

  Le proprietà meccaniche degli adesivi possono essere influenzate da vari fattori, tra cui:
  – La struttura chimica e il peso molecolare dei polimeri utilizzati
  – Il grado di reticolazione o cristallinità
  – La presenza di plastificanti o altri additivi
  – Le condizioni ambientali, come temperatura e umiditàPer alcune applicazioni, come imballaggi flessibili o sacchetti stand-up, è necessaria una combinazione di resistenza e flessibilità, mentre per altre, come scatole di cartone o casse, potrebbe essere prioritaria la resistenza al taglio. 

• Resistenza termica e chimica: La capacità di un adesivo di mantenere le sue proprietà funzionali quando esposto a variazioni di temperatura o a sostanze chimiche è particolarmente importante negli imballaggi alimentari. Gli alimenti possono essere sottoposti a trattamenti termici (pastorizzazione, sterilizzazione, congelamento) o contenere acidi, oli o altre sostanze che potrebbero interagire con l’adesivo. La resistenza dell’adesivo a queste condizioni è essenziale per prevenire il deterioramento del legame adesivo e potenziali contaminazioni del prodotto.Gli adesivi siliconici, ad esempio, mantengono le loro proprietà elastiche in un’ampia gamma di temperature, rendendoli adatti per applicazioni che prevedono l’esposizione a temperature estreme. Gli adesivi epossidici, d’altra parte, offrono eccellente resistenza chimica, rendendoli adatti per applicazioni in cui l’imballaggio potrebbe essere esposto a acidi, basi o solventi. 

• Viscosità e reologia: Queste proprietà influenzano la lavorabilità dell’adesivo durante il processo di applicazione. Un’adeguata viscosità è necessaria per garantire che l’adesivo possa essere applicato in modo uniforme e controllato, evitando eccessi che potrebbero potenzialmente migrare verso l’alimento.La reologia degli adesivi può essere complessa, con comportamenti non newtoniani come:
  – Tissotropia (diminuzione della viscosità con l’agitazione)
  – Pseudoplasticità (diminuzione della viscosità con l’aumento della velocità di deformazione)
  – Viscoelasticità (combinazione di proprietà viscose ed elastiche)Queste proprietà reologiche devono essere attentamente controllate per garantire un’applicazione efficiente e precisa dell’adesivo nei processi di produzione degli imballaggi. 

• Tempo di presa e polimerizzazione: Il tempo necessario per l’adesivo per sviluppare una forza di legame sufficiente (tempo di presa) e per raggiungere la massima resistenza (polimerizzazione completa) è importante per l’efficienza dei processi produttivi e per la qualità finale dell’imballaggio. Come notato dal Food Packaging Forum (LIKà https://foodpackagingforum.org/news/migration-testing-of-adhesives), i tempi e le condizioni di polimerizzazione sono tra i fattori che contribuiscono alla potenziale migrazione degli adesivi negli alimenti.Gli adesivi termofusibili, ad esempio, hanno un tempo di presa molto rapido, nell’ordine di secondi, ma possono richiedere più tempo per sviluppare la massima resistenza. Gli adesivi a due componenti come gli epossidici possono richiedere ore o giorni per completare la polimerizzazione, ma offrono legami estremamente durevoli una volta completamente polimerizzati. 

Complessivamente, le proprietà chimico-fisiche degli adesivi devono essere attentamente bilanciate per soddisfare i requisiti specifici dell’applicazione di imballaggio alimentare, garantendo al contempo la sicurezza del consumatore e la conformità normativa. 

👉 Nella seconda parte dell’articolo verranno analizzate:

• le applicazioni degli adesivi nei prodotti per la cura della persona;

• i requisiti relativi alla biocompatibilità e sicurezza dermatologica;

• le indicazioni per la redazione della dichiarazione di conformità.

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Informazioni sull’autore: Marco Valerio Francone

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