"СМАРТ СТИК" - ТИПОГРАФИЯ ПОЛНОГО ЦИКЛА И ЦЕНТР АВТОМАТИЗАЦИИ ПЕЧАТИ

Дмитрий Токманцев


На упаковке различных видов продукции массового потребления обязательно должна быть информация о составе товара, способе применения, сроке годности, а также о других его свойствах и особенностях. Далеко не всегда можно нанести необходимую информацию непосредственно на готовую упаковку, тару или упаковочный материал. В этом случае применяют этикетки — наклейки на бумаге или пленке.

Материалы для этикеток могут быть как с клеевым слоем, так и без него. В первом случае и материалы и этикетки называют самоклеящимися, во втором — клей наносится уже после процесса печати на оборотную сторону этикетки, и она называется сухой. Из этих двух видов этикеточного материала специалисты отдают предпочтение первому. Считается, что самоклеящиеся материалы имеют лучшие перспективы, так как при их применении значительно упрощается процесс нанесения этикетки на тару или упаковку (этикетирование) и не требуется нанесение клея. Использование самоклеящихся материалов позволяет значительно улучшить прочностные и потребительские свойства этикеток.

Стоимость самоклеящейся бумаги, как правило, значительно выше обычной. Несмотря на это, уже в 1996 году объем потребления самоклеящихся материалов в России был равен в общей сложности 22 млн. м2. Ежегодный прирост потребления этого вида материала составлял от 10 до 20% в год и в 2001 году достиг 40 млн. м2.

Структура самоклеек

Самоклейка является многослойным композиционным материалом (МКМ) — совокупностью чаще бумажной и реже пленочной основы (лицевого материала), клеевого слоя и защитной бумаги.

 

Самоклеящийся материал состоит из четырех слоев:

Для того чтобы иметь представление о требованиях, предъявляемых к этому виду этикеточной продукции, и о факторах, которые необходимо учитывать при обработке МКМ (или изготовлении этикеток), остановимся подробнее на потребительских свойствах самоклеящейся этикетки.


Технологические и эксплуатационные свойства самоклеящегося материала, во многом зависящие от вида основы и клея, обязательно должны учитываться при производстве этикеток. Рассмотрим наиболее важные требования к МКМ.

1. При выборе самоклеящегося материала для производства этикетки надо учитывать его вид, цвет, глянец, а также плотность, непрозрачность, возможность нанесения данного вида клея на определенный вид упаковки или тары, устойчивость к воздействию окружающей среды, влаги и химикатов. При выборе МКМ необходимо также принимать во внимание и свойства самого клеящегося слоя, а именно возможность использования этой этикетки в «экстремальных» условиях, например при глубокой заморозке продукта.
2. Качество и равномерность нанесения клеевого слоя должны гарантировать надежное приклеивание этикетки к поверхностям различной формы. Клеящие свойства этикетки должны сохраняться в течение всего срока использования самого продукта. Необходимо также отметить, что для утилизации тары важно, чтобы этикетки легко удалялись, а поверхность тары при этом оставалась абсолютно чистой — без остатков клея и бумажного материала. Для обеспечения равномерности нанесения клеевого слоя на МКМ должны полностью отсутствовать дефекты поверхности самоклеящегося материала (бугорки и впадины).
3. Очень важное требование — высокое качество резки и намотки ролей. Обычно самоклеящиеся материалы производятся в ролях шириной до 2 м. Естественно, что для печати на большинстве машин требуется их разрезка на более узкие рулоны.
4. Наиболее качественную резку всегда выполняет сам производитель этих материалов на специализированном профессиональном оборудовании. Самый простой способ проверки качества резки ролей — дотронуться ладонью до одной из боковых поверхностей и убедиться, что она абсолютно сухая и ладонь не прилипает. Если же ладонь прилипает, то резка некачественная или роль намотан слишком туго. В этом случае клей будет выдавливаться по краям запечатываемого материала и может накапливаться на печатных формах, что приводит к получению бракованной продукции.
5. Не забывайте о качестве упаковки ролей. Самоклеящиеся материалы чувствительны к давлению и взаимодействию с окружающей средой, поэтому огромное значение приобретает вопрос качественной упаковки ролей в паллеты. Транспортировка, хранение на складе и в типографии требуют, чтобы МКМ был надежно защищен от перепадов влажности и температуры, а также от механических повреждений.
6. Срок годности клея и материала должен строго контролироваться. Как правило, высококачественные самоклеящиеся бумажные материалы (с клеями на акриловой основе) могут храниться до 3-4 лет с момента их изготовления при температуре помещения +20 °С и относительной влажности 50-60%.

Необходимо также отметить, что условием качественной печати является абсолютно ровная плоская поверхность запечатываемого МКМ.

Основным материалом, определяющим большинство печатно-технических и потребительских свойств самоклеящейся этикетки, является бумага. (Далее для простоты понимания для обозначения бумажного слоя иногда будет употребляться термин «этикеточная бумага», ведь бумага является главной составляющей этикетки.)

При рассмотрении этикеточных бумаг мы не будем подробно останавливаться на металлизированной, голографической и дифракционной бумагах в силу их специфичности.

Отметим лишь, что металлизированная самоклеящаяся этикетка — это материал, который помимо указанных выше слоев поверх бумажной основы имеет слой металла (алюминия), а голографическая и дифракционная бумаги — это бумаги со специальными оптическими свойствами, необходимыми для защиты или для придания некой изюминки этикетке.


Особенности этикеточных бумаг


В зависимости от волокнистого состава можно выделить две группы этикеточной бумаги: чистоцеллюлозная и бумага с содержанием древесной массы. Введение в состав бумаги древесной массы позволяет снизить стоимость данного материала. Однако одновременно понижаются свойства, связанные со светостойкостью бумаги, хотя, используя новые качественные виды древесной массы, можно обеспечить сохранение высокой прочности вместе с удовлетворительной адгезией краски к бумаге.

Сама бумага может иметь различные потребительские свойства, цвет, массу и толщину. Особенностью этикеточной бумаги является существенное различие свойств лицевой и оборотной стороны бумаг. Если требования к лицевой бумажной основе МКМ определяются типом печатной машины и характером самого процесса печати, а именно типом используемых печатных красок, печатных форм и т.д., то оборотная сторона бумажной основы МКМ должна обеспечивать равномерное нанесение клеевого слоя и дальнейшее прочное сцепление с упаковкой. Таким образом, этикеточный бумажный материал — это бумага с односторонней отделкой. В зависимости от характера отделки лицевой стороны этикеточная бумага бывает машинной гладкости, каландрированной и высококаландрированной, пигментированной, мелованной матовой и глянцевой, двух- и трехкратного мелования, машинного мелования (легкомелованной), литого мелования, а также с фактурным рисунком и тонированной.

Важной характеристикой этикеточной бумаги является ее взаимодействие с водой и щелочами. Для определения этих свойств существует специальная тестовая методика, которая будет описана ниже. Эти характеристики особенно актуальны для возвратной тары. В зависимости от влагостойкости этикеточную бумагу для МКМ на клеевой основе разделяют на влагостойкую и невлагостойкую. По отношению к воздействию щелочи этот вид материала также делят на две группы: щелочестойкую и щелочерастворимую. Влаго- и щелочестойкость бумаге придает специальная проклейка, предотвращающая размокание и чрезмерное впитывание клея и противодействующая расщеплению бумаги в щелочном растворе.

Основные показатели бумажного слоя МКМ:

Масса 1 г/м2 — от 60 до 120.
Толщина, мкм — от 70 до 110 (при этом толщина бумажного слоя является основной в определении толщины всего МКМ).
Плотность, г/см3 — от 1,0 до 1,35.
Пухлость, см3/г — от 0,75 до 0,9.
Размеры пор, мкм — от 0,005 до 0,05.
Зольность, % — от 15 до 25.
Разрывная длина, м — от 4500 до 6000 (в машинном направлении) и от 2500 до 3500 (в поперечном направлении).
Относительная деформация при растяжении, % — от 1 до 2,5 (в машинном направлении) и от 4 до 6,5 (в поперечном направлении).
Коэффициент анизотропии — от 1,5 до 2,5.
Гладкость, с — от 400 до 850 для верхней стороны бумажного слоя) и от 100 до 300 для нижней стороны бумажного слоя).

Таковы значения наиболее важных характеристик бумажных слоев самоклеящихся МКМ, представленных на нашем рынке.

Большое значение для закрепления красок на оттиске (независимо от вида печати) имеют плотность бумаги и размер ее пор. Вместо показателя «плотность» за рубежом часто используют показатель «пухлость», являющийся обратной величиной. Поэтому приводятся данные и по этому показателю.

Показатель разрывной длины служит характеристикой прочности структуры бумажной этикетки и практически для всех видов этикеточных бумаг имеет достаточно высокое значение. Одновременно с испытанием прочности проводится определение относительного удлинения бумаги перед разрывом (растяжимости бумаги) — показателя, которому на производстве не всегда уделяется должное внимания. Между тем большие значения этого показателя могут быть причиной растяжения и неприводки в процессе печати. Однако обычно до таких значений растяжения дело в процессе печати не доходит. Этот параметр больше зависит от характеристик самой печатной машины и от строения печатных секций независимо от вида печати.

Качество пропечатки изображений, графическая точность их воспроизведения зависят от полноты контакта краскопередающей поверхности с запечатываемым материалом. Неровности рельефа поверхности бумаги могут быть причиной нарушения контакта, в результате чего отдельные элементы изображения не будут пропечатываться или пропечатаются не полностью. Чтобы исправить этот дефект, приходится увеличивать подачу краски, что может привести к увеличению растискивания растровых элементов на оттиске, а следовательно, к ухудшению качества печатной продукции.

Важной характеристикой свойств бумаги является гладкость. Высокая гладкость обеспечивает хорошую разрешающую способность и лучшее красковосприятие.

Стоит отметить, что при запечатывании самоклеящегося материала необходимо учитывать размещение этикеток в зависимости от направления отлива (это должно учитываться уже на стадии создания дизайна этикетки и самого печатного оттиска). Правильное направление всегда важнее, чем экономические параметры. Неправильное направление может повлечь за собой затруднения при наклеивании этикеток. Машинное направление волокна должно быть перпендикулярно оси запаковываемого изделия (например, бутылки).

Цветовые характеристики печатных оттисков очень зависят от белизны бумаги. Этот показатель необходимо учитывать при выборе типа бумажного МКМ в зависимости от вида изображений на оттиске. Рекомендуется использовать материал с показателем белизны свыше 80.

Не менее важным параметром в процессе печати является способность бумаги воспринимать краску. Красковосприятие зависит как от свойств самого материала (гладкости), так и от характеристик краски. В последнем случае речь идет о соотношении свойств используемой печатной краски и запечатываемого материала. Однако красковосприятие, как показывает практика, может и не зависеть от гладкости бумажного слоя, а в большей степени определяться наличием и размером пор. Следовательно, чем больше размер пор, тем большее количество краски требуется для достижения необходимой оптической плотности и насыщенности изображений. Однако, как уже говорилось выше, при этом может ухудшаться качество оттисков.

Завершая описание свойств бумаги, приведем методику определения щелочеустойчивости образцов. По такому же принципу может определяться и влагоустойчивость.

1. Определение устойчивости бумаги к щелочному раствору в нагретом состоянии.

Образец помещается в 2,5-процентный раствор щелочи, нагретый до 85 °С, и выдерживается в нем 20 минут. По истечении этого времени щелочеустойчивая бумага не должна расползтись на волокна.

2. Определение адгезии печатной краски к бумаге в щелочи. Этот тест применяется при выборе печатной краски.

Запечатанная этикетка помещается в 2,5-процентный раствор щелочи, нагретый до 85 °С, и выдерживается в нем 20 минут. По истечении этого времени как минимум 80% красочного изображения должно остаться на оттиске, а слой алюминия в металлизированной этикетке должен остаться на поверхности бумаги.


Клеевой компонент

Самоклеящиеся МКМ могут покрываться клеевыми композициями следующих групп:

При использовании клеев первой группы возникают трудности из-за наличия в них токсичных и легковоспламеняющихся растворителей, которые после нанесения клея должны быть удалены.

Клеи второй группы безопасны в экологическом отношении, однако имеют ограниченные адгезионные свойства.


На наш взгляд, наиболее перспективными для производства самоклеящихся материалов являются воднодисперсионные клеи. Они могут быть приготовлены на основе акрилового эфира, латексов, водных дисперсий или каучуковых растворов полимеров. Стоит отметить, что наибольший срок жизни и наилучшие клеящие свойства имеют акриловые клеи. Вследствие этого чаще всего ведущие производители самоклеящихся материалов (причем как бумажных, так и пленочных) используют именно их.

Тот или иной вид клея выбирается в зависимости от назначения материала. К примеру, имеются клеи, устойчивые к воздействию ультрафиолетового излучения, обладающие высокой адгезией и легко удаляемые практически с любой поверхности. Материал с таким видом клеевого слоя может сохранять (при соответствующих условиях хранения) клеящие свойства в течение 3-4 лет.

Поскольку защитная бумага МКМ контактирует с клеевой поверхностью, от ее свойств зависит стабильность процесса приклеивания этикетки. Она представляет собой бумажную основу с нанесенным антиадгезионным покрытием. Адгезия клеевого слоя к защитной бумаге должна находиться в пределах 5-15 Н/м. Это особенно важно, если этикетки предназначены для автоматизированной наклейки.

Стоит отметить, что помимо традиционных самоклеек, предназначенных для запечатывания полиграфическим способом на традиционных печатных машинах, на рынке представлены и МКМ, информация на которые может наноситься при помощи специальных лазерных устройств или устройств цифровой печати.


Печать на самоклеящихся материалах

Сразу необходимо отметить, что для печати на самоклеящихся материалах можно применять все наиболее распространенные технологии печатания. Однако из экономических и технологических соображенй предпочтение отдается плоскому офсетному, высокому и флексографскому способам печати.

Соотношение между способами печати в этой сфере выглядит следующим образом: плоский офсетный способ — 45%, высокий способ печати — 20%, флексографский — 25%, остальные способы (в том числе цифровая печать) — 10% (по европейским данным на 2001 год).

По совокупности экономических и технологических показателей, с учетом последних тенденций, наибольшие перспективы скорее всего имеют флексографский и цифровый способы печати. По качеству печати пока лидируют плоский офсетный и высокий способы печати.

Достоинствами машин флексографской печати являются их невысокая цена, широта технологических возможностей, прекрасная производительность, а также то, что они не требуют высокой квалификации обслуживающего персонала.

Самоклеящиеся материалы поставляются, как правило, в рулонном виде. В связи с этим для их запечатывания целесообразно использовать рулонные печатные машины.

Печатные машины в последнее время объединяются с послепечатным оборудованием в специализированные печатно-отделочные линии. В этом случае помимо печатных секций машины включают различные секции отделки: высечки, тиснения, лакирования, припрессовки пленки, биговки, перфорации и т.д., то есть все, что необходимо для выпуска готовой этикетки за один прогон машины. Часто прибегают к комбинации флексографского способа с другими технологиями (высокой, офсетной, трафаретной, цифровыми).

Относительно трафаретной печати необходимо отметить, что только при помощи этого способа печати можно достичь наибольшего по толщине (до 100 мкм и выше) красочного слоя на оттиске, что значительно улучшает внешний вид этикеточной продукции.

Комбинирование секций различных способов печати позволяет значительно повысить технологические возможности печатной машины.

Мир Этикетки 3'2002