Etykiety z papieru syntetycznego do mrożonek: przeznaczone do druku fleksograficznego i cyfrowego druku atramentowego UV

Co sprawia, że etykietowanie mrożonek jest tak wymagające

Etykietowanie mrożonek to jedno z najbardziej bezlitosnych technicznie zastosowań w branży opakowań. Etykiety naklejane na zamrożone lub schłodzone produkty są poddawane działaniu kombinacji naprężeń, które w ciągu kilku godzin zniszczyłyby konwencjonalne etykiety papierowe: kondensacji powierzchniowej podczas zmian temperatury, tworzenia się szronu podczas przechowywania w zamrażarce, kryształków lodu tworzących się pomiędzy etykietą a podłożem oraz naprężeń mechanicznych wynikających z powtarzającego się manipulacji w logistyce łańcucha chłodniczego. Jeśli dodać do tego fakt, że powierzchnie opakowań mrożonek są często wykonane z niskoenergetycznych folii polietylenowych lub polipropylenowych, z którymi trudno się skleić w każdych warunkach, wyzwanie związane z etykietowaniem stanie się jasne.

Standardowe etykiety papierowe pochłaniają wilgoć, pod wpływem wilgoci tracą wytrzymałość na rozciąganie i rozwarstwiają się od zimnych powierzchni w miarę pogarszania się właściwości klejących w niskich temperaturach. W rezultacie etykiety odklejają się, marszczą, rozrywają lub całkowicie odpadają, co stwarza problemy związane z przestrzeganiem przepisów, brak możliwości śledzenia i pogarsza jakość obsługi klienta w punkcie sprzedaży. Właśnie z myślą o takich warunkach opracowano papier syntetyczny, a robi to w sposób, który otwiera drzwi do wysokiej jakości wydruków zarówno na konwencjonalnych maszynach fleksograficznych, jak i nowoczesnych cyfrowych systemach atramentowych UV.

Czym jest papier syntetyczny i czym różni się od zwykłego papieru etykietowego

Papier syntetyczny to podłoże na bazie tworzywa sztucznego, zaprojektowane tak, aby naśladować drukowalność i wygląd konwencjonalnego papieru, zapewniając jednocześnie odporność na wilgoć, stabilność wymiarową i trwałość folii polimerowej. Najpowszechniej stosowanymi materiałami podstawowymi są dwuosiowo zorientowany polipropylen (BOPP) i polietylen o dużej gęstości (HDPE), oba są z natury wodoodporne, odporne na rozdarcie i stabilne chemicznie w zakresach temperatur spotykanych w środowisku zamrożonej żywności – zazwyczaj od -25°C w przypadku przechowywania w głębokim zamrożeniu do temperatur otoczenia podczas dystrybucji i ekspozycji detalicznej.

W przeciwieństwie do błyszczących lub przezroczystych folii z tworzyw sztucznych, papier syntetyczny jest produkowany z wewnętrzną strukturą z mikropustkami lub kawitacją i obróbką powierzchniową – zazwyczaj wielowarstwowym współwytłaczaniem z chłonną powłoką nawierzchniową – która nadaje mu nieprzezroczysty, biały wygląd przypominający papier i profil energii powierzchniowej odpowiedni do przyczepności atramentu. Dzięki tej powierzchni papier syntetyczny rzeczywiście nadaje się do drukowania, a nie tylko jest odporny na wilgoć. Powłoka nawierzchniowa została zaprojektowana tak, aby akceptować szeroką gamę systemów atramentowych, w tym przypadku zgodność z cyfrowym drukiem atramentowym fleksograficznym i UV staje się decydującą zaletą komercyjną.

W szczególności w kontekście etykiet mrożonek papier syntetyczny jest zwykle dostarczany jako konstrukcja etykiety: materiał wierzchni (sam papier syntetyczny), klej samoprzylepny przeznaczony do stosowania w niskich temperaturach i na mokrych powierzchniach oraz warstwa rozdzielająca. Wybór kleju jest równie ważny, jak materiał wierzchni — etykieta, która drukuje pięknie, ale nie przylega do pokrytej szronem powierzchni w temperaturze -18°C, nie ma żadnego praktycznego zastosowania.

Dlaczego cyfrowy druk atramentowy UV wyjątkowo dobrze sprawdza się na papierze syntetycznym

Cyfrowy druk atramentowy UV stał się technologią wybieraną do produkcji etykiet w krótkich i średnich nakładach, drukowania zmiennych danych oraz zastosowań, w których priorytetem jest szybki czas realizacji i elastyczność projektu. W tym procesie atramenty utwardzane promieniami UV są natryskiwane na podłoże w postaci precyzyjnie kontrolowanych wzorów kropel i natychmiast utwardzane światłem UV — lampami rtęciowymi lub układami LED — które polimeryzują warstwę atramentu niemal natychmiast po naświetleniu. Rezultatem jest całkowicie utwardzona, twarda i sucha warstwa atramentu, która nie wymaga odparowania ani wchłaniania przez podłoże w celu wiązania.

Ten mechanizm utwardzania idealnie nadaje się do papieru syntetycznego, ponieważ eliminuje zależność od absorpcji atramentu, która ogranicza drukowanie na nieporowatych podłożach. Na konwencjonalnym papierze farby po wyschnięciu częściowo wchłaniają się w strukturę włókien. Papier syntetyczny nie ma struktury włókien, w którą można by się wchłonąć, co stanowiłoby problem w przypadku atramentów rozpuszczalnikowych lub wodnych, ale jest całkowicie nieistotne w przypadku systemów utwardzanych promieniowaniem UV, w których warstwa atramentu utwardza ​​się na powierzchni w wyniku fotopolimeryzacji, a nie absorpcji. Powłoka nawierzchniowa z syntetycznego papieru zapewnia energię powierzchniową i przyczepność niezbędną do trwałego wiązania utwardzonej warstwy atramentu UV, a w rezultacie jakość druku — ostrość, gama kolorów i nieprzezroczystość — odpowiada lub przewyższa jakość osiągalną na papierach powlekanych.

W szczególności do zastosowań związanych z mrożonkami w pełni spolimeryzowana struktura folii atramentu UV sprawia, że ​​jest on wysoce odporny na wilgoć, kondensację i ścieranie powierzchni występujące podczas obsługi łańcucha chłodniczego. Atrament nie ulega ponownemu uwodnieniu, nie rozmazuje się pod wpływem wilgoci i nie pęka, gdy podłoże etykiety wygina się podczas cykli zamrażania i rozmrażania — wszystkie te czynniki powodują awarie ograniczające druk wodny i termotransferowy w podobnych środowiskach.

Zgodność z drukiem fleksograficznym: jak papier syntetyczny zachowuje się w prasie

Druk fleksograficzny pozostaje dominującą technologią w produkcji etykiet w dużych nakładach, a każde podłoże etykietowe, które nie może działać niezawodnie na maszynie fleksograficznej, ma ograniczenia komercyjne niezależnie od innych zalet technicznych. Papier syntetyczny przeznaczony do etykiet na mrożonki jest w pełni kompatybilny z nowoczesnym drukiem fleksograficznym, w tym systemami farb fleksograficznych UV, fleksograficznych na bazie wody i fleksograficznych na bazie rozpuszczalników, chociaż skład powierzchniowej powłoki nawierzchniowej ma znaczący wpływ na to, które rodzaje atramentu zapewniają optymalne rezultaty.

W prasie papier syntetyczny przechodzi płynnie przez prasy fleksograficzne z podajnikiem zwojowym, bez problemów związanych z niestabilnością wymiarową, które są problemem w przypadku niektórych podłoży foliowych. Ponieważ jest produkowany jako sztywny materiał o niskim wydłużeniu, a nie rozciągliwa folia, zachowuje dokładność pasowania na wielokolorowych stacjach drukujących – co jest krytycznym wymogiem dla wysokiej jakości reprodukcji kolorów procesowych. Jego nieprzezroczystość eliminuje problemy z prześwitywaniem, które mogą wystąpić w przypadku półprzezroczystych podłoży foliowych podczas drukowania jasnych kolorów lub białego tła.

Atramenty fleksograficzne UV są najczęściej zalecanym systemem do stosowania w przypadku papieru syntetycznego w etykietach na mrożonki, ponieważ zapewniają tę samą odporność na wilgoć, co atramenty UV do cyfrowych drukarek atramentowych. Wodne farby fleksograficzne można również stosować z odpowiednio opracowanymi powłokami nawierzchniowymi z papieru syntetycznego, szczególnie w zastosowaniach, które nie wymagają maksymalnej odporności na ścieranie na mokro, a ponadto oferują one zaletę w postaci niższej emisji LZO podczas produkcji. Kluczowym parametrem technicznym, który należy sprawdzić przy zmianie systemu farb fleksograficznych na papier syntetyczny, jest zgodność z energią powierzchniową — w arkuszu danych technicznych producenta etykiet będzie podany poziom dyne powierzchni oraz rodziny farb, które zostały względem niego sprawdzone.

Zaleta podwójnej kompatybilności: druk fleksograficzny i cyfrowy UV na tym samym materiale etykietowym

Jedną z najbardziej wartościowych z komercyjnego punktu widzenia właściwości papieru syntetycznego o wysokich parametrach do etykietowania mrożonek jest jego zgodność z cyfrowym drukiem atramentowym fleksograficznym i UV na tym samym podłożu. Ta podwójna kompatybilność zapewnia właścicielom marek i przetwórcom etykiet znaczną elastyczność operacyjną, która przekłada się bezpośrednio na efektywność kosztową i elastyczność produkcji.

W praktyce wielu producentów mrożonek stosuje podstawowy projekt etykiety, który jest spójny dla całego asortymentu produktów – tożsamość marki, informacje prawne, dane odżywcze, certyfikaty – z jedynie niewielkim elementem zmiennym, który różni się kodem SKU, partią, kodem daty lub rynkiem. Stałe elementy są ekonomicznie drukowane w dużych nakładach na prasie fleksograficznej, gdzie koszt jednostkowy jest najniższy w przypadku długich serii. Zmienne elementy są następnie nadrukowywane w cyfrowym systemie atramentowym UV, w trybie inline lub offline, w dowolnej wymaganej długości nakładu. Ponieważ oba procesy są sprawdzane na tym samym papierze syntetycznym, konwerter utrzymuje jeden zapas materiału etykietowego, a nie oddzielne zapasy dla zadań wyłącznie fleksograficznych i wyłącznie cyfrowych, co upraszcza zaopatrzenie, ogranicza ilość odpadów i eliminuje ryzyko niedopasowania podłoża między seriami druku.

Ten hybrydowy model druku jest szczególnie odpowiedni dla producentów mrożonek działających na wielu rynkach o różnych wymaganiach językowych, dla sprzedawców detalicznych zarządzających asortymentem marek własnych z częstymi wariantami promocyjnymi oraz dla producentów radzących sobie z rosnącymi wymaganiami regulacyjnymi dotyczącymi specyficznej dla rynku zawartości etykiet w produktach spożywczych.

Dane techniczne do porównania przy wyborze papieru syntetycznego do mrożonek

Nie wszystkie papiery syntetyczne są przeznaczone do tych samych warunków, a wybranie niewłaściwego gatunku do zastosowania w mrożonkach jest kosztownym błędem, który zazwyczaj staje się widoczny dopiero po wprowadzeniu etykiet do użytku. Poniższa tabela podsumowuje specyfikacje najbardziej istotne dla wydajności etykietowania mrożonek.

Wybór kleju: część etykiety, która faktycznie łączy wszystko razem

W etykietach mrożonek często słabym ogniwem jest klej — nie materiał wierzchni czy tusz. Materiał wierzchni z papieru syntetycznego, który doskonale sprawdza się w druku i testach środowiskowych, nadal nie sprawdzi się w terenie, jeśli znajdujący się pod nim klej samoprzylepny nie jest przystosowany do specyficznych warunków stosowania mrożonek. Istnieją trzy scenariusze działania kleju, które należy uwzględnić jednocześnie: nałożenie na zimną lub zamarzniętą powierzchnię, przetrwanie w powtarzających się cyklach zamrażania i rozmrażania oraz długoterminowa przyczepność w utrzymujących się niskich temperaturach podczas przechowywania w zamrażarce.

Standardowe kleje akrylowe PSA są przeznaczone do stosowania w temperaturze otoczenia i zaczynają szybko tracić przyczepność poniżej 5°C. Niskotemperaturowe kleje akrylowe wydłużają czas aplikacji do -10°C lub nawet -20°C w przypadku niektórych preparatów przeznaczonych do mrożenia, utrzymując wystarczającą przyczepność na mokro, aby umożliwić łączenie z zimnymi opakowaniami polietylenowymi bez konieczności uprzedniego podgrzewania powierzchni. Systemy PSA na bazie kauczuku oferują bardzo wysoką przyczepność początkową na powierzchniach o niskim zużyciu energii, ale mogą ulegać długotrwałemu pełzaniu i są bardziej podatne na rozpuszczalniki stosowane w procesach czyszczenia. Do najbardziej wymagających zastosowań — etykietowania bezpośrednio na oszronionych powierzchniach bez wstępnego suszenia — dostępne są specjalistyczne kleje odporne na każdą temperaturę o ulepszonych właściwościach wypierania wilgoci, które należy wyraźnie określić w dokumentach zamówienia.

Praktyczne uwagi dla konwerterów i właścicieli marek

Określanie i pozyskiwanie papieru syntetycznego do mrożonek do cyfrowego druku atramentowego i fleksograficznego UV wymaga kilku praktycznych decyzji wykraczających poza samą specyfikację podłoża. Poniższe punkty dotyczą najczęstszych pytań pojawiających się podczas opracowywania produktów i kwalifikacji prasy.

• Poproś o dane z testu przyczepności atramentu specyficzne dla Twojego systemu atramentowego. Papier syntetyczny topcoat formulations vary between manufacturers, and adhesion results with UV flexo inks from one supplier do not automatically transfer to another. Ask for cross-hatch adhesion, wet-rub, and scratch resistance test results using the specific ink families you intend to run.
• Przed pełną produkcją należy przeprowadzić testy cyklu zamrażania i rozmrażania wydrukowanych próbek. Wydrukuj reprezentatywną etykietę, nałóż ją na rzeczywiste podłoże opakowania w realistycznie zimnych warunkach i poddaj ją co najmniej 10 cyklom zamrażania i rozmrażania. Przed zatwierdzeniem konstrukcji do użytku produkcyjnego należy sprawdzić, czy nie ma rozwarstwień, pęknięć atramentu i uszkodzeń kleju.
• Potwierdź zgodność z wycinaniem. Papier syntetyczny cuts differently from paper and some film substrates. Its tear resistance — a performance advantage in use — can cause issues with dull or incorrectly set die tooling. Work with your die supplier to confirm blade geometry and cutting pressure settings for the specific caliper you are running.
• Sprawdź szybkość skanowania kodów kreskowych po wydrukowaniu. Etykiety mrożonek często zawierają kody kreskowe 1D lub 2D, które są skanowane w zimnych i słabo oświetlonych pomieszczeniach magazynowych. Przetestuj niezawodność skanowania drukowanych etykiet z papieru syntetycznego w rzeczywistych warunkach oświetlenia i pracy skanera w łańcuchu dystrybucyjnym, a nie tylko w idealnych warunkach laboratoryjnych.
• Sprawdź zgodność z przepisami dotyczącymi stosowania w sąsiedztwie kontaktu z żywnością. Chociaż w większości konfiguracji opakowań mrożonek wierzchnia warstwa etykiety nie ma bezpośredniego kontaktu z żywnością, w niektórych jurysdykcjach wymagana jest dokumentacja potwierdzająca, że ​​materiały etykietowe użyte na opakowaniach żywności są zgodne z odpowiednimi przepisami dotyczącymi materiałów mających kontakt z żywnością lub pośrednich. Potwierdź dokumentację łańcucha dostaw dostępną u dostawcy papieru syntetycznego.