PERFEKCJA SHRINK SLEEVE Etykieta doskonała
- tajemnica tkwi w szczegółach

powrót
strony:

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

powrót
strony:
    napisz do nas projekty i wykonanie: Artgraf.pl