Etykiety IML  i rola elektryczności statycznej

11 May 2018 13:39

W najbliższych latach globalny rynek IML będzie się dobrze rozwijać, a obniżenie kosztów etykietowania będzie głównym czynnikiem wpływającym na ten przewidywany wzrost. 

Kluczową zaletą IML jest maksymalizowanie atrakcyjności opakowania, zapobieganie fałszowaniu etykiet i gwarantowanie doskonałej przyczepności. Tak długo, jak istnieje zapotrzebowanie na opakowania wysokiej jakości, czytelne informacje o produkcie i jego zastosowaniu, gdy produkt wymaga wykończenia odpornego na uszkodzenia, które skutecznie będzie przekazywać komunikat marketingowy marki, znaczenie etykietowania w formie będzie rosło. Kontrola elektrostatyczna jest kluczowym komponentem procesu IML, gwarantując prawidłowe przypinanie etykiet w formie tak, by jakość produktu końcowego była zawsze wysoka i niezmienna.

W oczach konsumenta opakowanie produktu odgrywa podstawową rolę w zachowaniu i ochronie wizerunku marki. Można twierdzić, że etykieta działa jak korporacyjne oblicze marki, co oznacza, że ​​źle nałożona (niezależnie od tego, czy jest ona pomarszczona, niewłaściwie wyrównana, czy o złej jakości) wpłynie na postrzeganie produktu przez konsumenta, a zatem postrzeganie marki. Firmom, które chcą zwiększyć atrakcyjność swoich produktów i chronić je przed zanieczyszczeniem oraz podrabianiem, technologia etykietowania IML zapewnia spełnienie tych warunków. Ta metoda znakowania i dekorowania produktów zyskała popularność w ciągu ostatnich kilku dekad. Obecnie wiele branż jest zainteresowanych jej dalszym wprowadzaniem: żywność, napoje, kosmetyki, usługi medyczne, farmaceutyczne, a nawet motoryzacyjne.

Rynek z perspektywami

Przewiduje się, że rynek etykiet IML wzrośnie z 2,58 mld USD w 2015 r. do 3,23 mld USD do 2020 r. Wzrost ten można przypisać wielu czynnikom, takim jak rosnący postęp technologiczny w sektorze opakowań, prowadzący do zwiększenia opłacalności procesów produkcyjnych, a także wzrost świadomości wśród konsumentów na temat zrównoważonego etykietowania i pakowania. Nieustanny rozwój branży spożywczej i napojów daje również szansę na dalszą ekspansję rynkową, szczególnie w nowych regionach Azji i Pacyfiku oraz w Ameryce Łacińskiej. IML wyróżnia się trwałością nadruku, redukcją odpadów i kosztów oraz zapewnia zauważalną poprawę jakości opakowania. Dzięki możliwości umieszczania etykiety o najwyższej jakości bezpośrednio w formie staje się ona częścią opakowania. Interesujący, kunsztowny projekt i zwiększona estetyka jednorodnego opakowania zachęcają klienta do wyboru i zakupu danego produktu.

Jak działa IML?

Termin „in-mould-labelling” („etykietowanie w formie”) wywodzi się z procesu produkcyjnego, w którym etykieta jest trwale zespolona z plastikowym opakowaniem. Etykieta jest umieszczana wewnątrz formy podczas formowania pojemnika zamiast nakładania jej na powierzchnię gotowego opakowania za pomocą kleju.

Głównym problemem recyklingu opakowań jest występowanie dwóch lub więcej materiałów o różnych frakcjach – np. papier i plastik. Zastosowanie technologii IML znacznie ułatwia recykling eliminując ten problem. Recykling opakowań, w których użyto papieru i tworzywa, powoduje zwiększenie kosztów obsługi, zwłaszcza gdy konieczne jest usunięcie papierowych etykiet z plastikowych pojemników. Recykling od dawna jest jedną z głównych zachęt do inwestowania w etykiety syntetyczne do zastosowań IML. Inne zalety w porównaniu z tradycyjnym etykietowaniem to lepsza odporność na wilgoć i ochrona produktu oraz wysoka odporność na rozdarcie i ścieranie, co przedłuża trwałość opakowania. Ważne jest, że stopień kurczenia się folii z tworzyw sztucznych jest zbliżony do stopnia kurczliwości materiałów używanych do produkcji pojemników, co pomaga znacznie zmniejszyć problemy z jakością pojawiające się w przypadku tradycyjnych etykiet.

Formowanie wtryskowe lub rozdmuchiwanie

IML można stosować w wielu procesach formowania, z których dwa najpopularniejsze to formowanie wtryskowe i formowanie z rozdmuchiwaniem. Formowanie wtryskowe obejmuje wprowadzanie stopionego tworzywa sztucznego do gniazda lub formy, które następnie przyjmuje postać pojemnika, podczas gdy etykieta jest już umieszczana wewnątrz gniazda przed 

wtryśnięciem tworzywa sztucznego. Po wtryśnięciu tworzywa sztucznego do formy pozostawia się je do ochłodzenia, przy czym etykieta trwale łączy się z pojemnikiem. Jedną z kluczowych korzyści, jakie oferuje ta metoda, jest możliwość dekorowania wszystkich boków pojemnika w kształcie wielokąta w tym samym czasie.

Proces formowania z rozdmuchiwaniem przypomina nadmuchiwanie balonu. W przypadku wytłaczania ogrzanego materiału z tworzywa sztucznego w postaci rury forma jest zaciskana wokół rury, gdy strumień powietrza jest wydmuchiwany na ścianki komory w celu przyjęcia kształtu pojemnika. Podobnie jak w przypadku formowania wtryskowego, etykieta jest nakładana na ścianę gniazda i trwale przylega do uformowanego pojemnika. Po ostygnięciu etykieta osiągnie ostateczny kształt. Dzięki tej metodzie formowania pojemnik można zginać i ściskać bez ryzyka zerwania etykiety z powierzchni.

Rola statyki w nakładaniu etykiet i stosowane metody

Największym wyzwaniem dla technologii IML było zapewnienie, aby etykieta została przypięta do formy we właściwym położeniu. Podczas gdy większość firm stara się ograniczyć obecność zakłóceń powodowanych przez ładunki elektrostatyczne w swoich środowiskach produkcyjnych, by uniknąć problemów związanych z jakością i poprawić bezpieczeństwo, firmy zajmujące się etykietowaniem w formie IML w rzeczywistości generują ładunki statyczne. Generowanie ładunku statycznego okazało się bowiem najlepszą metodą mocowania etykiet w narzędziu formującym opakowania. Aby jednak ta metoda była skuteczna, konieczne było użycie określonych rodzajów farb, lakierów i materiałów, by ładunek statyczny mógł utrzymać etykietę na powierzchni narzędzia do formowania opakowania. Wstępnie naładowane etykiety były również bardziej podatne na zanieczyszczenie, ponieważ obecność ładunku statycznego przyciągała kurz i drobiny zanieczyszczeń na ich powierzchnię podczas przenoszenia między punktem ładowania a umieszczeniem w narzędziu do formowania opakowania. Ponadto środowiska produkcyjne o wysokim poziomie wilgotności powodowały szybszą utratę ładunku, a więc większą ilość odpadu produkcyjnego. Ważnym krokiem w doskonaleniu metody IML było umieszczanie ładunku elektrycznego na etykiecie w środku gniazda formy. Istnieje wiele metod, aby to osiągnąć, np. przewodzące pianki i żywice. Jednak te dwie metody wymagają zachowania ścisłych tolerancji obróbki gniazda i trzpienia przy jednoczesnym uwzględnieniu wysokich kosztów, krótkiej żywotności trzpienia i problemów z wyrównaniem pomiędzy trzpieniem i narzędziem formierskim.

Korzystniejszą alternatywą do indukowania ładunku elektrycznego na powierzchni etykiety są elektrody szpilkowe. Gdy we wcześniejszych technologiach przypinania elektrostatycznego używano dużych głowic, istniała obawa, że wysoki poziom ładunku elektrycznego przechowywany w głowicach mógłby spowodować iskrzenie, które z kolei spowodowałoby uszkodzenie powierzchni narzędzia formującego. Firma Meech International, wyspecjalizowany producent i dostawca elektrostatycznych urządzeń sterujących oraz systemów powiązanych, znalazła odpowiednie rozwiązanie.

Rozwiązanie Meech – elektryczne głowice do przypinania i kompaktowy generator

Firma Meech International, od dziesięcioleci specjalizująca się w technologii kontroli elektryczności statycznej, oferuje rozwiązania dla technologii IML, które spełniają wymagania producentów OEM i użytkowników końcowych. Jednym z najczęstszych wyzwań napotykanych na rynku IML jest radzenie sobie z niewielkimi pojemnikami i etykietami. Meech International dostarcza zminiaturyzowany system przypinania IML, zaprojektowany specjalnie do stosowania w aplikacjach, w których formowane są małe przedmioty.

Meech 994 Hydra to system zapewniający silne, powtarzalne przypinanie etykiet bez degradacji siły przypięcia w czasie. Komponenty systemu 994 Hydra można łatwo zamontować, a także można je łatwo podłączyć i rozłączyć w trakcie zmian narzędzi. Konstrukcja eliminuje ryzyko iskrzenia i ryzyko uszkodzenia formy. Standardowy system 994 Hydra składa się z rozdzielaczy połączonych szeregowo z nowym 994CG, kompaktowym generatorem zaprojektowanym w celu sprostania wysokim wymaganiom sektora IML.

Model 994CG to miniaturowy generator z czterema wylotami 4-25 kV, co czyni go najsilniejszym tego rodzaju urządzeniem na rynku. Napięcie 24 V prądu stałego jest preferowanym napięciem zasilania dla pomocniczych urządzeń na maszynie, dzięki czemu generator IML zmniejsza pobór mocy, eliminuje potrzebę układania kabli wysokiego napięcia obok przewodów sygnałowych i kabli niskiego napięcia, ma niewielką powierzchnię o wymiarach tylko 150 (L) x 38 (W) x 40 (H) mm, umożliwiając łatwą instalację.

Dodatkową zaletą jest wszechstronność modelu 994CG: możliwość podłączenia sześciogłowicowego, zminiaturyzowanego systemu IML Hydra bezpośrednio do kompaktowego generatora, dzięki czemu można go skonfigurować do wtrysku wielogniazdowego. 

Na podstawie materiałów firmy Meech International opracowała AN