Autor:
Gary R. Gates, Sr. (Flexo Magazine)
W przemyśle etykietowym fleksografia
jest najszybciej rozwijającą się metodą druku dostępną dziś
dla drukarni. Jednym ze znanych rodzajów etykiety jest etykieta
termokurczliwa zdobiąca puszki, butelki i słoiki, przyciągająca
konsumentów produktów tak różnych jak na przykład jedzenie
dla niemowląt, odświeżacze powietrza, kawa czy pianka do
golenia. Rynek etykiety termokurczliwej został określony
jako rynek w fazie wzrostowej, ze wzrostem szacowanym nawet
do 7 procent rocznie (artykuł powstał w 2002 r. Obecnie ocenia
się, że wskaźnik ten znajduje się na ponad dwukrotnie wyższym
poziomie (przyp. red. Forumsleeve.pl)). Jest to sporo, jeśli
porównać to do czteroprocentowego wzrostu rynku etykiet foliowych
i opakowań miękkich w ogóle.

|
Etykietę termokurczliwą można
najlepiej opisać jako etykietę foliową drukowaną na zorientowanym
polimerowym podłożu w
formie wstęgi lub tuby, która po podgrzaniu dostosowuje
się kształtem do kształtu otaczanego pojemnika. Są dwa różne
rodzaje etykiet termokurczliwych: etykieta shrink sleeve
(rękaw termokurczliwy), oraz podawana z roli owijka termokurczliwa.
W tym artykule skupimy naszą uwagę na tym pierwszym wariancie:
rękawie termokurczliwym shrink sleeve.
Etykieta typu shrink sleeve jest wykonana z cienkiej, uprzednio
zadrukowanej folii termokurczliwej, która jest formowana
w rękaw i nawijana na rolę. Rola następnie jest odwijana
i użytki są przycinane na zadaną długość. Każdy przycięty
użytek jest umieszczany na opakowaniu, na którym ma zostać
obkurczony i całość jest poddawana działaniu wysokiej temperatury,
co powoduje kurczenie folii, a etykieta shrink sleeve dopasowuje
się kształtem do kształtu pojemnika, na którym została
umieszczona.
Wybór materiału.
Drukarnia wraz z klientem wpierw muszą zdecydować, jaki rodzaj
materiału zostanie użyty do produkcji. W przeszłości jedynym
dostępnym materiałem do produkcji etykiet shrink sleeve
był polichlorek winylu, czyli nieśmiertelne PCV. Obecnie
uległo to zmianie i na świecie dostępny jest cały wachlarz
materiałów do produkcji tego typu etykiet: PET (poliester),
PETG (poliester z dodatkiem glikolu), OPS (orientowany
polistyren) oraz K Resin (nazwa własna producenta, jest
to żywica z dodatkami na bazie polistyrenu produkowana
przez koncern Chevron Phillips Chemical, Co.)

|
Obawy związane
z ochroną środowiska naturalnego zawsze były i są powodem,
dla którego stosuje się folie alternatywne
dla PCV, jakkolwiek osiągi różnych folii (jak na przykład
charakterystyka skurczu) także mają duży wpływ na dobór
materiału do pracy. Na przykład: folie OPS są wykonywane
z większym
współczynnikiem skurczu niż wiele innych dostępnych dziś
folii termokurczliwych i to daje tym rodzajom folii pewną
przewagę. Również obawy i troski o środowisko naturalne
w przypadku użycia OPS są znacznie mniejsze niż ma to miejsce
przy PCV. K Resin, substancja co prawda nie stosowana jeszcze
szeroko, pozwala uzyskiwać folie o ekstremalnie wysokim
współczynniku
skurczu, wyższym nawet niż dla folii OPS. W niedalekiej
przeszłości jako materiał na etykiety shrink
sleeve były używane także orientowane folie polipropylenowe
(OPP), lecz obecnie nie
ma chyba na rynku przykładu etykiety shrink sleeve wykonanej
z tego materiału (Uwaga: owijki termokurczliwe podawane z
roli są wytwarzane głównie z folii polipropylenowych).
Wciąż jednak PCV jest materiałem wybieranym najczęściej,
tam gdzie nie jest to zabronione przez regulacje prawne.
Powodem tego stanu rzeczy jest najniższa cena tego rodzaju
folii ze wszystkich dostępnych na rynku. Oprócz tej niewątpliwej
zalety, kolejną jest istnienie bardzo wielu producentów
folii PCV, zarówno w kraju (USA, autor bowiem jest Amerykaninem
- przyp. tłum), jak i za granicą. I wreszcie PCV jest dostępne
w najszerszej gamie współczynników skurczu oraz posiada
najszerszy
zakres czułości na ciepło. Jest to bardzo pożądana cecha,
gdyż wtedy sterowanie źródłem ciepła nie musi być tak zaawansowane
technicznie, jak przy innych rodzajach folii termokurczliwych.
Kiedyś głównym źródłem ciepła było gorące powietrze, promieniowanie
podczerwone lub kombinacja tych dwóch czynników. Dzisiaj
coraz powszechniejsze staje się wykorzystanie tuneli wykorzystujących
parę wodną do obkurczania etykiet shrink sleeve.
W końcówce lat 90 zaczął się okres dużej popularności folii
OPS, które były jednak wytwarzane w niedostatecznych ilościach.
Powodem tego wzrostu zainteresowania było postrzeganie
OPS jako mniej szkodliwej alternatywy dla PCV, którego
używania
zakazywano w coraz większej ilości krajów na świecie. Wszystkie
źródła wysokiej jakości folii OPS mieściły się jednak za
granicą, a zdolności produkcyjne ich producentów szybko
osiągnęły swój limit. Obecnie znane są firmy krajowe pracujące
nad
możliwością dostarczania folii OPS i wydaje się, że w niedalekiej
przyszłości staną się one pewnymi dostawcami tego typu
folii.
Grubość folii.
Kiedy już określony zostanie rodzaj folii, na którym chcemy
pracować, następnie należy określić jej grubość. Generalnie
rzecz biorąc, etykiety termokurczliwe wykonuje się z folii
o grubości 40 oraz 50 mikronów, przy czym 50 mikronowe
folie wciąż dominują. Znajduje się jednakże rękawki wykonane
z folii 30 oraz 70 mikronowych. Bardzo wprawdzie rzadko,
jednakże można znaleźć folie nawet 100 mikronowej grubości,
użyte do wykonania etykiet shrink sleeve.
Prawdopodobnie najważniejszym czynnikiem wyboru grubości
folii jest to, jakiej grubości tworzywo będzie najbardziej
właściwe w procesie aplikacji etykiety. Producenci urządzeń
mają pewne wymogi co do sztywności folii oraz innych czynników
mających bezpośredni wpływ na to, jakiej grubości powinna
być użyta folia. Ważnym czynnikiem drugorzędnym do rozważenia,
związanym z wyborem grubości tworzywa, jest ekonomiczność
i opłacalność tego wyboru.
Wszystkie folie używane do produkcji rękawków termokurczliwych
posiadają znacznie większą orientację poprzeczną (TD - transverse
direction) niż orientację wzdłużną (MD – machine direction).
Typowe TD to przedziały 50 do 52 procent skurczu oraz 60
do 62 procent. Istnieją też materiały z orientacją poprzeczną
jedynie na poziomie 40, a z drugiej strony na poziomie nawet
70 procent. W rzadkich przypadkach, niektóre specjalne tworzywa
miewają współczynnik kurczliwości poprzecznej osiągający
poziom aż 90 procent.
Pożądany współczynnik kurczliwości wzdłużnej MD wynosi od
6 do 8 procent dla folii wyższej jakości oraz około 10 procent
dla folii niższej jakości. Generalnie współczynnik kurczliwości
MD powinien być jak najniższy.
Wymiarowanie rękawa.
Kiedy już klient zdecydował się na konkretny rodzaj folii,
następnie musi określić, jaki współczynnik skurczu jest
odpowiedni dla jego pojemnika. Zdolność kurczenia się folii
powinna być zawsze co najmniej o 10 procent większa niż
rozmiar pojemnika, na którym rękaw będzie umieszczony,
w miejscu gdzie folia będzie kurczyła się najmocniej.
Rzeczywisty rozmiar sklejonego rękawa, tzw. layflat wymaga
dodatkowej uwagi. Layflat, lub w skrócie LF, jest to wymiar
mierzony w poprzek sklejonego, rozłożonego płasko rękawa,
przy czym nie bierze się pod uwagę nadwyżki materiału potrzebnej
na klejenie. LF musi być równy sumie połowy wartości obwodu
w najszerszym miejscu pojemnika oraz „luzu” (co najmniej
4 mm) umożliwiającego swobodne nasunięcie rękawa na pojemnik.
Tu ponownie wymogi urządzeń aplikujących są decydujące w
określeniu rozmiaru LF tuby. Ilość materiału potrzebnego
do klejenia jest determinowana przez maszynę klejącą oraz
umiejętności operatora maszyny. Powierzchnia sklejki to przeważnie
niezadrukowany pasek o szerokości 10 mm, choć dosyć często
zdarzają się sklejki o szerokości jedynie 6 mm.
Urządzenia konwertujące.
Jest ważne żeby w tym miejscu odnotować fakt, że do produkcji
etykiet termokurczliwych oprócz maszyn drukarskich potrzebne
są dodatkowe urządzenia konwertujące. Podstawą jest sklejarka,
zaleca się też, aby w linii produkcyjnej była przewijarka/inspektor
(sprawdza poprawność klejenia rękawa – przyp. tłum) zaprojektowana
specjalnie pod potrzeby produkcji etykiet shrink sleeve.
Posiadanie wysokiej jakości maszyny do brzegowania zadrukowanej
wstęgi i rozcinania druków wielotorowych jest także konieczne.
Trzeba przy tym uważać, aby ostrza rozcinające folię nie
ulegały rozgrzewaniu, gdyż to spowoduje, że folia na brzegach
zacznie się kurczyć.
Aplikacja etykiet shrink sleeve i
sposób ich obkurczania:
Aktywowanie podłoża drukarskiego bezpośrednio
przed zadrukiem jest kluczowe dla jakości przywierania tuszu
drukarskiego do podłoża. Większość dostarczanych folii jest
koronowana już u producenta, ale dlatego, że dobre aktywowanie
powierzchni jest podstawą udanego druku, nieuniknionym jest
posiadanie urządzenia koronującego w maszynie drukującej.
Etykiety shrink sleeve są z reguły drukowane na rewersie
folii (w taki sposób, że farba znajduje się wewnątrz utworzonego
rękawa). Podczas aplikacji, w większości przypadków, rękaw
jest naciągany na tzw. bullet lub mandrelę, które są wykonane
z metalu. Wtedy podczas nakładania etykiet na pojemniki mogą
zdarzyć się zadrapania nadruku, szczególnie w przypadku,
gdy z braku odpowiedniego aktywowania folii przed drukiem
farby nie trzymają się folii tak jak powinny. Rękawy ekstrudowane.
Czasem etykiety shrink sleeve tworzone są z rękawów ekstrudowanych
(wydmuchiwanych). Pozytywną stroną tego procesu jest fakt,
że nie trzeba tu sklejać folii. Rękawy ekstrudowane są
także tańsze niż płaska, orientowane poprzecznie folia.
Pomimo tych zalet istnieje wiele przeszkód w produkcji
rękawów termokurczliwych tą metodą. Pierwszą jest to, że
powierzchnia tak wytwarzanych folii niezbyt dobrze nadaje
się do zadruku. Drugą, że druk musi zostać wykonany na
powierzchni zewnętrznej rękawa, a co za tym idzie – jest
zupełnie nieodporny na ścieranie. I wreszcie właściwe spasowanie
nadruku po obu stronach rękawa jest tu praktycznie niemożliwe.
Aplikacja etykiet i opasek shrink
sleeve:
Zadrukowane rękawy ekstrudowane są
przeważnie drukowane w technologii fleksodruku. Są one
stosowane jako opaski zabezpieczające produkt przed otwarciem,
które
często możemy znaleźć na opakowaniach leków sprzedawanych
bez recepty, czy też preparatów witaminowych. Drukowane
po wierzchu opaski stosowane są także w formie dwupaków
lub
opasek promocyjnych.
Wzrost zastosowania fleksodruku.
Dominującą technologią druku w procesie produkcji etykiet
shrink sleeve od zawsze była technologia wklęsłodruku (rotograwiura)
używająca farb rozpuszczalnikowych. Jednakże zastosowanie
drukarek fleksograficznych umożliwiło stosowanie farb wodnych
oraz, w mniejszym stopniu, UV utrwalających się według
mechanizmu kationowego i rozpuszczalnikowych. Z uwagi na
fakt konieczności skurczu farby wraz z podłożem oraz na
fakt, że farby UV utrwalające się według mechanizmu rodnikowego
nie są tak elastyczne, jak inne z dostępnych obecnie farb,
zaleca się niestosowanie na chwilę obecną tych farb do
druku etykiet shrink sleeve. Wszechstronność fleksodruku
oraz zastosowanie podwyższonej jakości druku w tej technologii
udowadnia, że flekso jest w stanie wytworzyć nadruk dorównujący
jakością, a nawet przewyższający jakość nadruku rotograwiury.
Wszechobecność zaawansowanych systemów inwentaryzacji, produktów
zregionalizowanych, coraz większe ilości jednostek magazynowych,
specyfika etniczna produktów oraz krótkie serie produkcyjne
– a wszystko to wymaga szybkich zmian i niższych kosztów
przygotowania produkcji – wskazują na wzrost zastosowania
technologii fleksodruku w produkcji etykiet shrink sleeve.
O autorze
Gary R. Gates jest prezesem w stanie spoczynku firmy Gates
Packaging, Inc., w Cedar Park w Teksasie. Obecnie udziela
się aktywnie jako konsultant w kwestii opakowań miękkich
i etykiet foliowych w firmie Mark Andy/Comco. Jest także
konsultantem w nowej grupie opakowań miękkich MACtac w
Stow,Ohio. Jego biura znajdują się w Kansas City w stanie
Missouri. Gates wraz ze swoją firmą współpracował z MaxFaxtor
przy stworzeniu etykiety shrink sleeve dla opakowania szamponu
Twice As Nice w 1964 r. Od tej pory aktywnie działa w branży
etykiet shrink sleeve.
Oryginalny artykuł, pod tytułem „Shrink
sleeve perfection. Producing a Flawless Label is All in the
Details”, ukazał się we wrześniowym numerze „Flexo Magazine”
z 2002 roku. Flexo Magazine jest pismem wydawanym przez amerykańskie
Stowarzyszenie Techniczne Fleksografów - Flexo Technical
Association (http://www.flexography.org).
Tłumaczenie na język polski i przedruk za zezwoleniem redakcji.
Fotografie w artykule dzięki uprzejmości Seal-It, Inc. oraz
Mark Andy, Inc.
Zapraszamy do odwiedzenia stron FTA
pod adresem http://www.flexography.org
|