Presentazione vitulli imballaggio cellulosa firenze 2014

Giornate di studio
IMBALLAGGIO IN CELLULOSA
Environmental e food contact compliance
Definizione e valutazione della conformità di articoli in carta e cartone,
dalle materie prime, al processo al prodotto:
qualità totale per rispondere alle numerose normative applicabili a carta e cartone.
Firenze 26-27 febbraio 2014
Marinella Vitulli Food Contact Expert – AIBO n°035
Direttore Laboratorio EcolStudio SpA

L’etica al servizio del business
Laboratorio analisi
Qualità
Sicurezza
Ambiente
Formazione

SEDE OPERATIVA: Ecol Studio S.p.A. Via dei Bichi,
293 - 55100 Lucca
Tel 0583.40011 – Fax 0583.400300

Ecol Studio S.p.A.
www.ecolstudio.com
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SEDE LEGALE: Via Bronzino, 9 – 20133 Milano (Italia)
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01484940463 – Cap. Soc. 1.000.000,00 i.v.

COMPANY PROFILE
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Da 30 anni Ecol Studio costituisce una delle realtà più
avanzate in Italia e in Europa nel campo dei laboratori di
analisi, delle consulenze aziendali e della formazione nei
settori:

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Ambiente & Energia
Salute & Sicurezza sui Luoghi di Lavoro
Certificazioni & Sistemi di Gestione
Medicina del Lavoro
• Un servizio a 360 °:
• un know how consolidato da un’esperienza
trentennale e dal continuo aggiornamento,che
rendono Ecol Studio un unico interlocutore
altamente qualificato, in grado di garantire un
servizio “one stop shop” ai propri clienti.

LABORATORIO DI ANALISI
• Il laboratorio di analisi di Ecol Studio è accreditato ACCREDIA n° 0130
secondo l’attuale Norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025.Il Laboratorio ha inoltre
ottenuto una serie di riconoscimenti e certificazioni da parte del Ministero della
Salute, del Ministero delle attività produttive, del Ministero dello Sviluppo
Economico, del Ministero dell’Agricoltura, della Regione Toscana, per
l’esecuzione di particolari prove analitiche.
• Settore ambientale emissioni in atmosfera, igiene industriale, ecc.
• Settore fisico valutazione e misura dell’esposizione a rumore, vibrazioni,
campi elettromagnetici, radiazioni ottiche artificiali, ecc.
• Settore chimico-rifiuti esecuzione di test chimici su matrici solide (terreni,
fanghi, rifiuti, compost, …), classificazione dei rifiuti, ecc.
• Settore chimico-acque esecuzione di test chimici si matrici liquide (acque
destinate al consumo umano, acque naturali, acque di scarico, acque
sotterranee, …) ecc.
• Settore microbiologia analisi microbiologiche su alimenti, carta, acque
potabili, matrici ambientali. Prove eco-tossicologiche

LABORATORIO DI ANALISI
• Laboratorio Carta - MCA - Beni di consumo
Verifiche di idoneità di tessuti, carta, oggettistica, materiali a contatto con
alimenti e articoli destinati all’uso personale, prove relative alla
presenza/migrazione di sostanze nocive e valutazione di rischio tossicologico,
analisi microbiologiche e chimiche su carta e cartone, vetro e ceramica,
plastiche, materiali metallici ecc.
30 anni di esperienza sulle verifiche di prodotto e processo nel settore cartario

CONSULENZA
Settore Consulenza – assistenza sviluppo prodotto
Attività legate a gli aspetti produttivi a 360°
- prodotto e processo
- depurazione delle acque
-emissioni
-analisi di caratterizzazione e sviluppo
materiali in collaborazione con Spin

PET

Settore Consulenza - Certificazioni
- Ottenimento Marchio Ecolabel,
- Certificazioni PEFC/FSC,
- Sviluppo di sistemi IFS, BRC, BRC/IOP,
- Sviluppo di GMP secondo la 2023:2006,
- Dichiarazioni di conformità (redazione e verifica),
- Esecuzione di Audit

Carta e Cartone destinati al contatto con gli alimenti

Definizione e valutazione della conformità di articoli in carta e
cartone, dalle materie prime, al processo al prodotto: qualità
totale per rispondere alle numerose normative applicabili a carta
e cartone.
I materiali e gli oggetti fabbricati con carta e cartone vengono da sempre
utilizzati con grande successo, e sono garanzia di sicurezza, per una vasta
gamma di impieghi nel settore dell’industria che produce gli alimenti.

Il segreto di questo successo? Evidentemente offrono buone
prestazioni e sono ben fabbricati, grazie a buone procedure

Nel corso degli anni sono state emanate linee guida sulle Buone Pratiche
di Fabbricazione (Good Manufacturing Practice = GMP) da alcuni settori
industriali ma senza un coordinamento e soprattutto prive di un carattere di
cogenza.
Per garantire l’uniformità è stato quindi
necessario stabilire specifici obblighi per gli
operatori del settore che troviamo descritti
all’interno del Regolamento 2023/2006/CE.
Il fatto che le GMP siano obbligatorie si
deduce peraltro già dal Regolamento
“Quadro” 1935/2004/CE che all’Articolo 3
stabilisce che i materiali e gli oggetti,
compresi i materiali e gli oggetti attivi ed
intelligenti, devono essere prodotti
conformemente alle GMP

Quello che è divenuto un obbligo di legge è in realtà un principio cardine
delle aziende manufatturiere che hanno la necessità di produrre generando
alti profitti e riducendo gli sprechi.
Un sistema di assicurazione e controllo qualità adeguato è un requisito
fondamentale per l’esercizio nelle aziende del sempre più diffuso
approccio alla Qualità Totale (in inglese "Total Quality Management")
che è un modello organizzativo adottato da tutte le aziende leader
mondiali e rappresenta una svolta importante nella gestione della qualità.

Il termine "Qualità totale" deriva in realtà da una errata
traduzione dell'inglese "Total quality management": la corretta
traduzione è 'Gestione totale della qualità', ovvero la qualità
va tenuta in considerazione in ognuno dei suoi molteplici aspetti.

Il Regolamento CE 2023:2006 stabilisce requisiti e indicazioni generali;
ci sono numerosi documenti che possono aiutare nello strutturare un
sistema qualità adeguato nel settore cartario:
1) SISTEMI E DOCUMENTI GENERALI:
Sistemi ISO 9001
EN 15593 - Packaging - Management of Hygiene in
the Production of Packaging for Foodstuffs
BRC/IoP Global Standard for Packaging and Packaging Materials
CAST- Linee guida per l’applicazione del Regolamento 2023/2006/CE alla
filiera dei materiali e oggetti destinati al contatto con gli alimenti (2009)
CAST 2 - Linee guida per il riscontro documentale sull’applicazione del
Regolamento (CE) n.2023/2006 (2013)
(CAST = contatto alimentare sicurezza tecnologia)

2) SISTEMI E DOCUMENTI SPECIFICI PER IL SETTORE CARTARIO:
CEPI INDUSTRY GUIDELINES:
Paper & Board Materials and Articles for
Food Contact - Issue 2 September 2012
Good Manufacturing Practice for the Manufacture
of Paper and Board for Food Contact
Issue 1 September 2010
COUNCIL OF EUROPE
POLICY STATEMENT CONCERNING TISSUE PAPER KITCHEN
TOWELS AND NAPKINS Version 1 –22.09.2004
RESOLUTION AP (2002) 1 on paper and board materials and articles
intended to come into contact with foodstuffs (rev 4 2009)
NECESSITA’ DI PROCEDURE ADEGUATE

E’ quindi essenziale la gestione di una procedura di convalida
fornitore e verifica materie prime.
In tale procedura fondamentale è la definizione di schede tecniche e
specifiche di acquisto e fornitura, nella quali in maniera dettagliata si
stabiliscono valori target, parametri indicatori, caratteristiche chimico
fisiche dei materiali ed eventuale range di variabilità consentito. Tali
specifiche vanno a costituire il capitolato di fornitura standard, e si
stabiliscono condizioni ed eventualmente richieste di verifica e
certificati al ricevimento della merce, in linea con le consuete
dinamiche dei rapporti B2B.

CEPI GMP Paper and Board for Food Contact - 2010

Quali le Materie Prime coinvolte nel processo cartario? Quali i controlli?
Una accurata descrizione del Sistema qualità e dell’importanza della
selezione delle materia prime è contenuta nei documenti del CAST 1 e 2,
che distinguono tra ditte di produzione e ditte di trasformazione.
Vediamo gli esempi riportati:
PRODUZIONE: in ambito di produzione il processo è caratterizzato dalle
seguenti fasi:

continua……

TRASFORMAZIONE : in ambito di trasformazione il processo è
caratterizzato dalle seguenti fasi:
(Esempio per produzione di Astucci in cartoncino)

TRASFORMAZIONE: in ambito di trasformazione il processo è
caratterizzato dalle seguenti fasi:
(Esempio per produzione di scatole in cartone ondulato)

TRASFORMAZIONE: Esempio per produzione di sacchi di carta

Come operare la selezione dei fornitori per le materie prime citate?
Vediamo una delle schede riportate nel Cast 2

procedura


Laboratori
Metodi validati

Una breve riflessione sul concetto riportato nel CAST relativo al fatto che le
prove vanno effettuate secondo metodi di test codificati (metodi validati
tra laboratori o internamente, metodi interni, norme standard)
Attenzione ai metodi, alle condizioni di prova, al campionamento, allo
stoccaggio e al trasporto dei campioni destinati ad essere testati.
METODI DIFFERENTI E CONDIZIONI
DI PROVA DIFFERENTI POSSONO
FORNIRE RISULTATI DIFFERENTI

E’
LA PRODUZIONE DI ANALISI E’ UN PROCESSO MOLTO COMPLICATO!

Quali metodi si possono usare per caratterizzare le
materie prime del processo cartario?
Ci sono numerosi metodi ufficiali
metodi ISO, DIN, SCAN
ASTM, TAPPI, Aticelca etc…
Talvolta è necessario validare internamente o tra laboratori le metodiche
di prova, o condividere i particolari relativamente a metodi ufficiali
Per confrontare ed interpretare criticamente i risultati dei test è necessario,
come per altri aspetti, un dialogo di filiera e una collaborazione tra
produttori, clienti e laboratori terzi quando questi vengono coinvolti nel
controllo dei fornitori

Passiamo ora ai controlli:
Quanti materiali abbiamo visto citati negli esempi del Cast?
cellulose, pasta per carta
carta da macero selezionata
sostanze ausiliarie
sostanze di carica
coadiuvanti di processo
patinanti
colle
resine
coloranti, inchiostri e vernici
Film plastico…..
Ma non dimentichiamoci uno dei parametri fondamentali tra
gli ingredienti della carta…
L’acqua!
Come possiamo controllare tutti questi “ingredienti” fondamentali?

Passiamo a valutare i controlli eseguibili,
distinguendo in tre grandi categorie:
se consideriamo una cartiera,
il processo può essere
così schematizzato:

ACQUA
CELLULOSA
“CHIMICI”

L’acqua è uno degli ingredienti principali!

Che tipo di acqua viene utilizzata in cartiera?

Fondamentalmente si tratta di acque superficiali e acque di falda.
L’acqua può essere inserita a ragione tra le principali materie prime
dell’industria cartaria in quanto elemento caratteristico ed imprescindibile del
processo produttivo della carta. In essa avviene, infatti, la movimentazione e
la distribuzione delle fibre che vanno poi a formare la trama del foglio di
carta; da essa dipendono quindi, in larga misura, le caratteristiche tecniche
del prodotto che si ottiene e la possibilità di usare date tecnologie o materie
prime.

Fondamentale è il controllo periodico di parametri chimici e
microbiologici.

L’acqua utilizzata nel processo deve
essere priva di impurità e rispettare
precisi parametri chimico-fisici (come
il pH, la conducibilità e la durezza) e
microbiologici. La presenza di sostanze
organiche residue, in particolare, può
interferire con l’azione di molti additivi e
causare problemi di impatto ambientale
sulla gestione dei reflui, per cui viene attentamente monitorata
mediante analisi con il metodo del COD (Chemical Oxygen Demand,
richiesta di ossigeno per l’ossidazione chimica totale della sostanza
organica presente). Questi controlli sono spesso eseguiti nelle varie
tine di raccolta acque.

Passiamo poi all’ingrediente più importante:
La cellulosa.

Può essere caratterizzata in numerosi modi; chiariamo però che non
rientra nell’applicazione della 2023:2006 CE, che esclude le
sostanze di partenza, come riportato nel Cast, che la definisce in
realtà “materiale” di partenza

Assocarta in una comunicato del Febbraio 2013 ha chiarito che “la
pasta per carta o “cellulose pulp (polpa di cellulosa)” è una sostanza
identificata da un numero CAS 65996-61-4 ed EINECS 265-995-8.
Nella definizione data dall’EINECS si chiarisce che è una sostanza
complessa, e il Regolamento Reach inserisce la polpa di cellulosa
nell’allegato IV tra le sostanze escluse, riconoscendone quindi la
caratteristica di sostanza.
Le caratteristiche meccaniche della carta, sono strettamente legate
alla tipologia di cellulosa utilizzata, descrivibile in base a due grosse
famiglie: quella delle fibre corte ( provenienti da latifoglie) e quella
delle fibre lunghe (provenienti da conifere) che a sua volta possono
essere distinte in funzione del processo estrattivo ( solfato e solfito) e
della sbianca (TCF ed ECF).

Commercialmente quindi le cellulose vengono valutate in base a diverse
caratteristiche; la tipologia di fibra e la lunghezza delle fibre
sono tra i parametri più importanti.
Le fibre possono essere identificate mediante microscopia ottica, utilizzando
specifici reattivi.
Norme di riferimento:
TAPPI Standard T 401 om-81
SCAN-G 3:71
ASTM D 1030-76

In relazione alla lunghezza della fibra, è possibile avere un’indicazione
generale sulla loro provenienza:
-Fibre corte: dalle latifoglie del Sud Europa, Sud America e Nord Africa;
-Fibre lunghe: dalle conifere della Scandinavia, Nord America ,Est Europa

La qualità relativa al processo di sbiancamento può essere
determinata tramite la prova dell’OX, Total chlorine and organically
bound chlorine - ISO 11480:1997. La norma descrive un metodo per
la determinazione del contenuto di cloro totale e di cloro
organico contenuto in impasti, carte e cartoni.
Si esegue la determinazione della quantità di cloro nel campione per
combustione ad alta temperatura, in condizione controllate,
all’interno di un tubo di quarzo. I gas di combustione passano nella
soluzione elettrolita dove tutto il cloro, una volta trasformato in acido
cloridrico, è assorbito e dosato per microcoulometria.
(Per determinare la quantità di cloro organico, i composti clorati
inorganici sono estratti con acido nitrico prima della combustione)
TCF
OX secondo
ISO 11480:1997

ECF-light

ECF

<30 Mg/kg

<60 Mg/kg

<200 Mg/kg

Ogni cellulosa ha una propria scheda tecnica da cui è possibile
rilevare informazioni quali:
-% di ceneri residue;
-tipologia e sequenza di sbianca;
-grado di bianco UNI 7623:1986
(ISO 2470-77, con photovolt)

-Umidità
-Lunghezza delle fibre
-Viscosità (di soluzione 0,5%
di cellulosa, met. Tappi T230 om-13)
-resistenza a trazione ecc.

Altro ingrediente: carta da macero

Nell’ambito del settore cartario, su circa 6,23 milioni di
tonnellate di macero raccolto nel 2012, 4,65 milioni sono
riciclati in Italia mentre 1,58 milione (netto tra import di
351.100 ed export di 1.93 milioni) viene esportato, pari a
circa il 25% del materiale raccolto (Fonte Assocarta).
LINEE GUIDA per la valutazione
dell’idoneità al contatto con alimenti del
packaging realizzato con materiale
proveniente da riciclo
La norma di riferimento è la
UNI EN 13430-2005:
Requisiti per imballaggi recuperabili
per riciclo di materiali
La norma di riferimento per carta e cartone è la EN
643:2001, attualmente in revisione, prEN 643:2011

Verifica dei “chimici”: di cosa stiamo parlando
esattamente e quali i parametri critici da tenere sotto
controllo?
- Cationizzanti (pH viscosità);
- Ritentivi (densità, viscosità );
- Flocculanti (peso specifico, viscosità, pH);
- Ausiliari per il “coating” (% solidi, pH);
- Resine per la reisistenza ad umido (viscosità, % solidi, pH)
- Ammorbidenti (densità );
-Coloranti (delta E, pH).
-Inchiostri ( viscosità, % solidi, pH)
-Colle( viscosità, % solidi, pH)

Come detto per i parametri critici è necessario definire dei valori target (in base
alle schede tecniche e allo storico dei controlli) e definire per ognuno di essi una
tolleranza, oltre la quale respingere il prodotto.
VEDIAMO QUALCHE ESEMPIO E METODO DI PROVA
Analizzando la slide precedente si può notare che molti dei “chimici” in
questione sono caratterizzati da: viscosità, % solidi, pH
Per queste grandezze sono disponibili molti metodi ufficiali, anche se molti
produttori utilizzano metodiche interne che spesso abbiamo dovuto
valutare e recepire per avere risultati confrontabili


Solidi totali:
Metodi convenzionali per la misurazione del residuo secco
(residuo secco a 105°C)

Alternativa rapida: metodo indiretto rifrattometrico

Viscosità:
Esistono alcune norme di riferimento utilizzabili:

La UNI EN 12092:2003, dedicata agli adesivi, descrive ben sei tecniche
differenti:

Per la scelta del metodo è necessario valutare il tipo di fluido
(newtoniano e non newtoniano) e il valore atteso.
Per gli inchiostri i metodi più utilizzati sono
i metodi manuali basati sui viscosimetri a tazza (si misura la velocità di
deflusso del fluido)

tazza Shell

tazza Zhan

I viscosimetri di tipo Brookfield sono di tipo rotazionale: misurano il
momento torcente necessario per far girare un elemento immerso in un
fluido, dando una misura rigorosa per quanto riguarda i fluidi

newtoniani, mentre forniscono valori indicativi per quanto riguarda
i fluidi non-newtoniani.
(Un fluido si definisce newtoniano se la sua viscosità
non varia con la velocità con cui viene misurata).
La viscosità rappresenta la misura dell’attrito interno
di un fluido, provocato dall’attrazione molecolare, che
lo costringe a resistere alla tendenza di scorrere.

Gli inchiostri sono fluidi non newtoniani, per questo è preferibile utilizzare
i metodi precedentemente descritti.

Per gli altri “chimici” in questione i produttori utilizzano soprattutto la misura
con il metodo Brookfield.

E’ fondamentale che le prove riportino, come da
UNI EN 12092:2003:

Dalla scheda tecnica di un adesivo:

Altri fornitori di “chimici” fanno riferimento alla norma
UNI EN ISO 2555 che prevede il metodo Brookfield.

La misura del PH è una delle prove più eseguite
nei laboratori di analisi
Come da definizione:

Apparentemente è una prova semplicissima, di quelle “a prova di bomba”
dove non ci sono dubbi e un valore riportato in scheda tecnica è verificabile
senza difficoltà.
Ma siamo proprio certi che sia così?
Riporto una frase riportata su un documento fornitoci da una dei produttori di
“chimici” con i quali collaboriamo:
Verificare sul bollettino tecnico come deve essere eseguita la misurazione
del pH (se su prodotto tal quale o dopo diluizione).

In parte ci vengono in aiuto le norme tecniche, alle quali purtroppo non tutti
fanno riferimento

Innanzitutto, attenzione alla temperatura:
Secondo la norma il PH si misura sul prodotto tal quale o su una opportuna
diluizione?

Solo indicazioni generali! Si torna alla necessità di un intenso dialogo di filiera!


Per ottenere, confrontare ed interpretare criticamente i risultati dei
controlli è necessario, come per altri aspetti, un dialogo di filiera e
una collaborazione tra produttori, clienti e laboratori terzi

Abbiamo parlato di controllo di parametri chimico fisici delle materie prime,
controlli fondamentali per determinare la qualità del prodotto finito.
E LA SICUREZZA?

E’ possibile tramite il controllo delle materie prime prevenire problemi di
sicurezza del prodotto finito?
E’ possibile verificare la composizione e la tendenza delle materie prime a
cedere sostanze tossiche, sostanze che potrebbero portare al mancato rispetto
dell’Articolo 3 del Regolamento 1935/2004/CE?
Fermo restando che non si può scongiurare nel prodotto la presenza di NIAS
eseguendo esclusivamente l’analisi delle sostanze aggiunte,
il risk assessment sul prodotto finito deve comprendere anche verifiche
di sicurezza delle sostanze volontariamente aggiunte, poiché esistono anche i NIAM

Quali i documenti di riferimento che possono aiutare a valutare quali sostanze
devono comporre le materie prime del settore carta-cartone? Esistono liste
positive?

Ci sono numerose deroghe e eccezioni!

Un esempio: SEZIONE C DM 22 dic ‘67 :
Per la colorazione o per la stampa della carta e degli imballaggi ..
possono essere impiegati:
a) i coloranti per la colorazione di massa elencati nella Sezione A/I;( Vedi ora
l’allegato III del D.M. 27 febbraio 1996, n. 209 dove è riportato l’elenco dei
coloranti alimentari ammessi) (VEDI ALLEGATO)
b) altri coloranti purché incorporati nella carta e negli imballaggi in modo tale
da non essere cociuti all'alimento e, comunque, in maniera tale da resistere alle
prove di cessione qui sotto riportate…..

Anche le risoluzioni del Consiglio di Europa danno dei riferimenti:

http://www.coe.int/t/e/social_cohesion/soc-sp/public_health/food_contact/

Questo documento ha subito quattro revisioni, l’ultima nel 2009; tale versione
contiene:


Cosa ci dicono le linee guida CEPI in proposito?

Si fa riferimento alle sostanze e alle
restrizioni presenti nella Racc XXXVI BfR
….Una prova può consistere nelle approvazioni rilasciate dalla FDA13 ai sensi
di CFR 21 §176.170(a)5 e §176.180…..
Si potrà autorizzare l’uso di sostanze oggetto di approvazioni diverse dal BfR
qualora se ne provi la conformità all’art. 3 del Regolamento (CE)
1935/2004.
I documenti fino ad ora citati parlano di sostanze.
Differente approccio si ha nell’approfondimento sulle materie prime riportato nel
documento seguente


Ma ci sono documenti di riferimento specifici per la valutazione
della sicurezza degli inchiostri, analizzando direttamente le
materie prime? Vediamo il caso degli gli inchiostri

3. Preparation of samples for indicative migration testing
To demonstrate that a packaging ink is likely to meet industry requirements,
the ink should be applied to the non food contact side of the relevant
substrate in such a way as to reproduce, as far as possible, the printing and
drying processes which are used in practice.

4.2.2 Paper and Board materials and articles
Paper and board food contact materials and articles are not yet regulated by a
specific EC Directive or Regulation. There is guidance in the Council of Europe
Policy Statement concerning paper and board materials and articles intended to
come into contact with foodstuffs
It is recommended to apply test methods described in Regulation (EU) No
10/2011 (for transitional provisions see chapter 4.2.1) taking into account the
technical nature of paper and board in comparison with plastics.
CEN has prepared Standard EN 14338 specific for paper and board.
● EN 14338: Paper and Board intended to come into contact with foodstuffs.
Conditions for determination of migration from paper and board using modified
polyphenylene oxide (MPPO) as a simulant.

Etichetta per formaggio con buccia edibile

Valutazione set-off

Vediamo degli esempi di valutazione analitica mirata a valutare
composizione e sicurezza di un inchiostro e di una colla :

inchiostro
HC C22-C34 107mg/kg
Propanoic acid, 2-methyl-,1-(1,1-dimethylethyl)-2-methyl-1,3-propanediyl ester CAS: 74381-40-1: 90 mg/kg
(è un antiossidante)


colla
HC C22-C34 40mg/kg – dato semi quantitativo

Dalla prova fatta si deduce che è una colla sicura

Torniamo alla applicazione della “qualità totale”…
Dopo il controllo delle materie prime?


CONTROLLO DI PROCESSO

Il processo produttivo cartario si basa su equilibri fluidodinamici e
chimici delicati; è necessario avere a disposizione un sistema di
monitoraggio in grado di gestire gli effetti di eventi indesiderati.
Rispetto al controllo delle MP, durante la produzione l’approccio del
controllo è differente; oltre alla definizione e al controllo di “critical
points”, si attua un controllo principalmente di natura “regolativa” delle
varie grandezze coinvolte

L’azione di regolazione viene effettuata da sistemi di controllo
automatici informatizzati che interfacciano l’uomo con i vari
componenti della macchina produttiva, con cui è possibile impostare
le varie grandezze: portate, livelli di tine, livello del vuoto , apertura e
chiusura valvole ecc.

Nei processi di trasformazione il controllo di processo è ovviamente
differente, poiché differente è il processo:
stampa, fustellatura, termoimpressione, piega-incolla etc….

Fondamentali anche i controlli nei magazzini:

Magazzini ….. e spedizioni….

Ma il controllo di processo può prevedere anche analisi chimiche e
indagini su semilavorati, residui e ambienti produttivi?
Come è possibile intervenire in sinergia con le aziende nel controllo e
nella validazione del processo? Quale il nostro contributo?
-Indagini su semilavorati, residui di macchina,
-Acque di processo
-Analisi di prodotto volte a validare un processo,
quale ad esempio il lavaggio della macchina
da stampa


Le macchine produttive
veicolano oltre che il
foglio in fase di
formazione anche
numerosissimi fluidi,
talvolta contenenti
sospensioni di sostanze

Queste sostanze spesso
tendono a solidificare
creando residui che
possono comportare
blocco macchina e
problemi (macchie,
strappi) nel prodotto finito.

Es:una schiuma essiccata sulla quale il cliente ha richiesto
di indagare in merito alla composizione, per verificare se si
trattasse principalmente di materiale organico
(in particolare a flocculanti amminici o poliacrilammidici).
Solitamente per la valutazione dei residui di macchina si procede per gradi:
analisi IR, analisi delle ceneri per determinare il contenuto inorganico del campione,
analisi elementare, etc….Se dopo queste prove non si hanno risultati vengono
valutati ulteriori test
In questo caso come primo step il laboratorio ha
valutato il contenuto di sostanze di carica trattando
un’aliquota del campione in muffola a 600°C .
Il contenuto di ceneri ottenuto da questa analisi è
pari a 70 %.


Lo spettro IR ottenuto è attribuibile a quello di carbonato di calcio (CaCO3):
sono presenti le bande di assorbimento tipiche per questa sostanza
(stretching C-O a circa 1408 cm-1 e bending a circa 873 cm-1).
Sono inoltre evidenziabili bande di assorbimento relative ad una componente di
natura cellulosica (stretching C-O-C di natura alifatica: 1157 cm-1, 1094 cm-1,
1031 cm-1, 914 cm-1).

-Altra indagine e verifica di processo che spesso si rivela
necessaria: analisi delle acque di processo
-Indagine delle Acque di processo (e non solo) di Azienda
che produce cartoncino, che aveva un problema di cattivo odore e rigonfiamenti.

Abbiamo ipotizzato che si trattasse di un problema microbiologico; quindi
abbiamo prelevato i seguenti campioni
Impasto Tina 2A
Impasto Tina 2B
Acqua Tamburo PM2
Acqua Tamburo PM3
Acqua Sottomacchina PM2
Acqua Sottomacchina PM3
Acqua riciclata
I parametri che sono stati analizzati sono:
Cartoncino dopo pressa PM2
- Microrganismi mesofili
(prelevato appena accesa la macchina)
- Microrganismi psicrofili
- Microrganismi anaerobi
(prelevato dopo 1 ora che è stata
- Batteri solfato riducenti
accesa la macchina)
- Muffe e lieviti
- Concentrazione ione idrogeno (pH)
Acqua di pozzo 2
-Temperatura
Fanghi di decantazione
- Conduttività
Fanghi biologici

I risultati hanno rivelato valori di carica batterica molto elevati

I valori riscontrati in tutti i campioni prelevati, ad eccezione dell’acqua di pozzo, sono
molto più elevati rispetto ai valori considerati accettabili in letteratura, che sono:
carica batterica totale sia mesofila che psicrofila
tra 10^2 e 10^4 UFC/ml
carica batterica anaerobica
tra
10^2 e 10^3 UFC/ml
Batteri solfato riducenti, muffe e lieviti assenti
(tra 0 e 10^1 UFC/ml)
L’elevata presenza di batteri può causare un’eccessiva fermentazione, un cattivo
odore, e ritenzione d’acqua nel cartoncino con conseguente rigonfiamento.

Sul campione di fango biologico è stata eseguita l’analisi microscopica
della microfauna presente e il riconoscimento dei batteri filamentosi.

Dall’osservazione microscopica del fango di
decantazione e degli impasti delle due tine si può notare
come l’impasto della linea 2 sia più ricco di materiale
amorfo, probabilmente dovuto al riutilizzo dei fanghi di
decantazione e quindi alla riemissione in circolo dei
batteri presenti.
Vista la sequenza adottata nel ciclo produttivo i
microrganismi rimangono in circolo per molto tempo,
riuscendo a riprodursi in maniera esponenziale e
formando colonie ancorate alle superfici che formano
limo gelatinoso, il quale le tiene insieme e le protegge
dagli attacchi chimico-fisici.
Anche nel fango biologico dell’impianto di
depurazione, i batteri filamentosi risultano essere
abbondanti contribuendo a conferire al fiocco di fango
un aspetto a maglia larga, e anche questi ultimi
ritornano in circolo, andando ad aumentare la loro
presenza nel ciclo della cartiera.

La soluzione consigliata,
che ha risolto il problema,
è stata il ricorso a biocidi
di nuova generazione.

Vediamo adesso un altro esempio di controllo di processo:
validazione di un processo di stampa, ovvero delle
modalità di pulizia macchina nel cambio macchina
necessario al passaggio da un inchiostro non food
a un inchiostro food:
validazione del processo di lavaggio macchina
Il processo di stampa è un processo
critico, nel quale è necessario non solo
utilizzare gli inchiostri adeguati, ma
soprattutto utilizzarli con un processo
consono, controllato e standardizzato,
onde evitare nel prodotto finito residui di
sostanze, solventi non ben essiccati
etc…
meglio non improvvisare….

Si analizza il prodotto stampato verificando dopo
quanto tempo dall’avvenuto lavaggio e cambio
inchiostro il prodotto risulta conforme, andando a
valutare analiticamente il totale del campione e il
lato interno, facendo attenzione alla presenza
residua del solvente di lavaggio (acetato di etile)

Analisi GC-MS

L’assenza di sostanze tossiche sul lato destinato al contatto rappresenta la

Siamo finalmente arrivati al controllo del prodotto finito, che implica la verifica
della conformità rispetto a requisiti stabiliti da norme, normative e capitolati…

E’ cosi’ complicato il controllo del prodotto finito quando i processi produttivi
sono standardizzati e controllati?

Il controllo di qualità totale conduce ad una standardizzazione dei processi e ad
un prodotto finale controllato e standardizzato.


“Control of the raw material input, process and process surroundings leads to
control of the final product”

Nella maggior parte dei casi il controllo prevede la verifica della conformità
rispetto a requisiti stabiliti dalle specifiche normative:
DM 21/3/1973 All. II

Normativa Nazionale Francese: Note d'information n°2004-64
“Normativa” Nazionale Tedesca: Raccomandazioni BfR

REGOLAMENTI EUROPEI:
Reg. CE/1935/2004
>>> art. 3 - Non costituire un pericolo per la salute umana……..
Reg. CE/2023/2006
ALLEGATO

Infine, dopo queste indagini analitiche possiamo dichiarare
che l’oggetto è sicuro….. Cioè?

slide ISS - 2009

Sono solo queste le leggi e gli standards applicabili a carta e cartone?

Spesso dai clienti ci arrivano richieste di test relativi a standards noti
in ambito “Consumer Goods”, ma poco noti nel settore cartario e in
quello del food packaging in generale
Quante cose deve sapere il povero Responsabile Qualità settore packaging…..

Sono diffuse le richieste di test e le dichiarazioni di conformità rispetto
a leggi/standards così eterogenei? Un esempio:

REQUISITI “GLOBALI” PER CONSUMER GOODS
Come si inserisce la carta nel mercato globale dei beni di consumo?
LA CARTA E IL CARTONE TALVOLTA DEVONO RISPONDERE A:

Requisiti per la sicurezza del giocattolo (Direttiva 2009/48/CE)
Requisiti per la sicurezza dei minori di 12 anni CPSIA (Us Standard)
Requisiti per la sicurezza degli elettrodomestici (direttiva RoHs)
Requisiti per la sicurezza dei cosmetici (Reg 2009/1223/CE)
Requisiti “ecologici” per il packaging (Dir. CE 94/62)
Requisiti di sicurezza per le sostanze chimiche
Dir. CE Reach 1907/2006 (SVHC in articoli)

Come essere preparati ai requisiti della globalizzazione?
“Solutions for Global Regulatory
Compliance of Food, Consumer,
and Industrial Products”.

In EcolStudio anche grazie all’utilizzo del data-base Decernis abbiamo
sviluppato un servizio dedicato all’assistenza di aziende che lavorano
in ambito import-export a livello globale


Grazie per l’attenzione!!
Ringraziamenti:
Al fondatore di EcolStudio
Guido Fornari
e al team Carta-MCA

Marinella Vitulli m.vitulli@ecolstudio.com

Tel 3351835000

• Ecol Studio S.p.A.
• Sede Legale:
• Italia - Milano, Via Bronzino, 9 20133
• Sede Operativa:
• Italia - Lucca, Via dei Bichi, 293 55100
www.ecolstudio.com
info@ecolstudio.com
Tel. + 39 0583 40011
Fax. + 39 0583 400300

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Laboratorio accreditato ACCREDIA n .0130

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