Dekorativni aČetvrtasta netkana torba za ručakrazlikuju se od tiska na papiru ili pamuku. Materijal je obično spunbond polipropilen (PP). Površina ovog materijala može biti vrlo niska, tako da se tinta ne lijepi lako za nju. Zbog toga različite metode ispisa imaju različita svojstva za PP netkanu tkaninu.
Važan je i oblik torbe. Četvrtasta ne{1}}tkana torba za ručak ima nekoliko ploča povezanih presavijenim umetcima. Ove ploče utječu na položaj dizajna tiska na vrećici. Oni također utječu na to kako svaka metoda ispisa obrađuje oblik vrećice i poravnanje ispisa.
Ovaj rad predstavlja pet najčešće korištenih metoda tiskanja kvadratnih netkanih vrećica za ručak. Objašnjava učinke svake metode na PP netkani materijal, čimbenike koji utječu na kvalitetu tiska i probleme koji se mogu pojaviti tijekom tiska. Također se raspravlja o sigurnosnim zahtjevima izloženosti hrane koji su važni za primjenu vrećica za ručak.
Zašto je polipropilenski netkani materijal težak supstrat za ispis
Prije usporedbe metoda ispisa, važno je razumjeti karakteristike materijala s kojima se suočavaju. Površinska energija Spunbond PP-a je približno 29-32 mN/m. To je manje od uobičajenih 38 mN/m potrebnih za postizanje dobrog prianjanja tinte bez površinske obrade.
Zbog toga je većina tinti-na bazi vode neravnomjerno raspoređena na netretiranom polipropilenu. Umjesto toga, tinta stvara kapljice na površini. Tinte na bazi-otapala mogu se lakše širiti po polipropilenu, ali mogu uzrokovati druge probleme s propisima i dugotrajnošću-.
Netkana struktura predstavlja još jedan izazov. Površina vlakana nije potpuno glatka. Između vlakana postoje mali razmaci i neravna područja. Kako bi se postigla dobra pokrivenost ispisa, tinta se mora raspršiti po površini ovih vlakana i premostiti ih.
Stoga kvaliteta ispisa ne ovisi samo o stupnju prianjanja tinte na polipropilen, već i o protoku tinte u ne-jednolikoj strukturi vlakana. Metode ispisa koje dobro funkcioniraju na glatkim polipropilenskim filmovima možda neće biti tako dobre na PP netkanom materijalu, čak i ako su oba izrađena od istog polimera. To je zato što ne-tkane površine smanjuju izravan kontakt između tinte i materijala.
Zato je površinska obrada tako važna. Korona liječenje nije jednostavan izborni proces. Za većinu metoda ispisa na PP netkane tkanine, poboljšanje prianjanja tinte, postizanje stabilnog učinka ispisa bitan je korak.
Metoda 1: Sitotisak
Sitotisak je najčešće korištena metoda u masovnoj proizvodnji netkanih vrećica. Također se široko koristi u četvrtastim netkanim torbama za ručak. Pritom se mrežasti zaslon s predloškom postavlja na paketnu ploču. Tinta se zatim gura od otvora sita do ne-tkane površine pomoću brisača.
Tehničke snage
Za sitotisak se koristi relativno debeli sloj tinte, ovisno o mreži koja se koristi, debljina mokrog filma općenito je 20-50 mikrona. Deblji sloj tinte pomaže tinti da uhvati neravnu površinu vlakana netkanog materijala. To pomaže u rješavanju nekih problema prianjanja uzrokovanih niskom površinskom energijom polipropilena.
PP netkane vrećice obično koriste tintu koja sadrži posebne dodatke plastisol tinte ili akrilne tinte na bazi vode. Plastisolne tinte stvrdnjavaju se isparavanjem toplinom, a ne otapalom. Zbog toga ostaju fleksibilni nakon stvrdnjavanja i otporni su na pucanje prilikom sklapanja, punjenja ili nošenja vrećica.
Ograničenja
Svaka boja zahtijeva svoj ekran. Zbog toga se trošak ispisa povećava kako se dizajnu dodaje više boja.
Sitotisak također zahtijeva grafički tisak. Tijekom ispisa, ploča platnene vrećice mora se držati ravno, tako da su obično potrebni posebni učvršćivači ili predlošci koji odgovaraju obliku četvrtaste vrećice.
Dobra usklađenost boja također je važna. Za višebojne dizajne, postavke ispisa obično zahtijevaju točnost poravnanja od ±0,5 mm ili više. Usklađivanje boja možda neće biti tako točno kao kod krutih materijala jer se ne-tkani materijali rastežu tijekom transporta.
Broj boja
Većina sito{0}}netkanih vrećica koristi 1 do 4 boje jer tako dobro uravnotežuje izgled i cijenu. Ako je potrebno, može se otisnuti više boja, ali dizajni s 8 ili više boja često su preskupi za takve proizvode.
Metoda 2: Ispis prijenosom topline
U termotransfernom tisku, dizajn se prvo otisne na termotransfer film koji je obično napravljen od poliestera. Dizajn se zatim prenosi na vrećicu zagrijavanjem i pritiskom. Tijekom ovog procesa, ljepilo na ljepljivom sloju se prenosi na PP netkani materijal.
Tehničke snage
U usporedbi s izravnim sitotiskom, termotransferni ispis može proizvesti veću kvalitetu slike. Dizajn se ispisuje na glatkom, stabilnom filmu prije nego što se prenese u vrećicu. Zbog toga se fini detalji, prijelazi boja, mali tekst i fotografske slike mogu točnije reproducirati.
Nehomogenost površine vlakana netkanog materijala ima manji utjecaj na kvalitetu slike jer se dizajn prvo radi na tankom filmu. Za četvrtaste ne-tkane torbe za ručak koje se koriste u oglašavanju, promociji ili maloprodajnom pakiranju, toplinski prijenos može pružiti profesionalniji i privlačniji izgled.
Izvedba transporta u velikoj mjeri ovisi o sloju ljepila. Jedan važan čimbenik je temperatura staklenog prijelaza (Tg) ljepila. Ako je Tg prenizak, ljepilo može oslabiti ako se pravilno koristi i vrećica se više puta savija. To može uzrokovati otpadanje sloja za ispis s površine.
Za bolju izdržljivost obično se preferiraju prijenosni ljepljivi sustavi s Tg od 50 stupnjeva ili više. Ova ljepila imaju jaku adheziju i dobru otpornost na ljuštenje u svakodnevnoj uporabi.
Ograničenja
Termotransferni tisak povećava troškove proizvodnje jer svaki dizajn zahtijeva termotransfer film. Za svaku proizvedenu vrećicu folija postaje dodatni materijalni trošak.
Veličina ispisa također je ograničena veličinom prijenosa. Ako je potrebno veliko područje ispisa ili cijeli-dizajn ploče, mora se koristiti veći film za konverziju, što povećava troškove materijala.
Brzina proizvodnje još je jedan ograničavajući faktor. Tisak prijenosom topline obično se izvodi serijskim postupkom. Svaka ploča platnene vreće mora se prešati pojedinačno ili u skupinama. Kao rezultat toga, proizvodnja je sporija od izravnih metoda tiska, kao što su rotacijski sitotisak ili fleksotisak.
Metoda 3: Fleksografski tisak
Fleksotisak koristi savitljive ploče montirane na rotirajućim cilindrima. Kada ne{1}}tkani materijal prolazi kroz prešu, tiskarska ploča prenosi tintu na površinu.
Fleksotisak se obično koristi na dva načina za netkane vrećice. Prva metoda je ispis izravno na netkanu rolu prije pakiranja u vrećice. To se zove predtisak. Druga metoda je korištenje poboljšanog ravnog fleksibilnog tiskarskog stroja za tiskanje gotovih vrećica.
Tehničke snage
Fleksotisak je vrlo brz proces tiska. Može kontinuirano raditi velikom brzinom proizvodnje i prikladan je za masovnu proizvodnju.
Mnogi moderni fleksografski sustavi koriste ultraljubičaste tinte koje se otvrdnjavaju umjesto tinte s otapalom. Ove se tinte skrućuju čim se izlože ultraljubičastom svjetlu. Nakon stvrdnjavanja formira se jak sloj tinte, s dobrom otpornošću na ogrebotine i abraziju.
Za netkane vrećice s jednostavnim logotipima ili dizajnom u dvije ili tri boje, fleksografski tisak može pružiti najnižu cijenu po vrećici tinte uz velike količine proizvodnje. To je osobito istinito kada se netkane role tiskaju prije pakiranja u vrećice.
Ograničenja
U fleksografskoj proizvodnji prije -tiska, dizajn je pretvorba prethodno{1}}tiskanih materijala u vrećice. Zbog toga se ispisana slika mora postaviti vrlo precizno. Nakon što je materijal presavijen, spojen ili zapečaćen, dizajn se mora pojaviti na ispravnom mjestu u gotovoj vrećici.
Ako položaj ispisa ne odgovara položaju rezanja, dio materijala može biti izgubljen tijekom instalacije i podešavanja.
Fleksotisak također zahtijeva fotopolimerne tiskarske ploče. Obično je za svaki dizajn potrebna nova ploča. To stvara početne troškove postavljanja slične troškovima pripreme zaslona koji se koriste u sitotisku.
Zbog ovih troškova postavljanja, fleksotisak je obično najisplativiji-za srednje i velike proizvodne operacije, a ne za male narudžbe.
Metoda 4: Digitalni inkjet ispis
Izravni digitalni inkjet ispis koristi piezoelektrične ispisne glave koje prskaju sitne kapljice tinte izravno na površinu netkane tkanine. Slike se izrađuju iz digitalnih datoteka, tako da nema potrebe za tiskanjem ploča ili sita. Zbog toga je digitalni inkjet ispis jedina metoda u kojoj ne morate dizajnirati kalup za svaki novi dizajn.
Tehničke snage
Najveća prednost digitalnog tiska je njegova fleksibilnost dizajna. Četvrtasta netkana torba za ručak može se koristiti u različitim bojama, sezonskim umjetničkim djelima, promotivnoj grafici ili personaliziranom tekstu. Digitalni tisak omogućuje te promjene bez stvaranja novih ploča ili sita.
Budući da nema troškova alata, moguće je proizvesti vrlo male količine. U nekim slučajevima čak se i jedna vrećica može jeftino tiskati. Ovo nije praktično za metode koje zahtijevaju ekrane ili tiskarske ploče.
Kod ispisa na PP netkani materijal, prianjanje tinte je važan faktor. Kako bi se poboljšalo prianjanje, materijal se prije tiska obično tretira koronom. Druga mogućnost je korištenje UV stvrdnute tinte. Ove se tinte skrućuju izravno na površini vlakana, manje ovisne o prirodnoj površinskoj energiji polipropilena.
Lahoti i sur. (2021.) pokazali su da sustavi tinte s UV sušenjem mogu stvoriti vrlo jake veze na površini PP-a pod odgovarajućim uvjetima kontrole stvrdnjavanja. Unatoč tome, obrada koronom još uvijek se široko koristi jer poboljšava dosljednost i pouzdanost ispisa.
Ograničenja
Digitalni inkjet ispis obično je sporiji od sitotiska i fleksotiska za proizvodnju iste veličine slike. Kao rezultat toga, kada su količine proizvodnje vrlo velike, ona je manje učinkovita.
Veći dizajni i slojevi u boji također zahtijevaju više tinte. To može povećati troškove proizvodnje po vrećici.
Inkjet tinte-na bazi vode mogu predstavljati još jedan problem za netkane materijale. Tinta može putovati duž vlakana i proširiti se izvan predviđenog područja ispisa. Taj se učinak obično naziva prodiranje-vlakana ili curenje tinte. Ako se svojstva tinte i netkanog materijala ne podudaraju, to će smanjiti oštrinu slike i kvalitetu ispisa.
Stoga se viskoznost tinte, veličina kapljica, gustoća vlakana i osnovna težina materijala moraju pažljivo uskladiti kako bi se postigli dosljedni rezultati ispisa.
Metoda 5: Sublimacijski prijenosni ispis
Sublimacijski tisak koristi toplinu za pretvaranje boje iz krutine u plin. Plin tada ulazi u polimerni materijal i ponovno postaje čvrst unutar strukture vlakana. Kao rezultat ovog procesa, slika postaje dio materijala umjesto da sjedi na površini.
Glavno ograničenje PP netkanog materijala
Sublimacijski tisak je najbolji za materijale koji primaju boje na visokim temperaturama (obično između 180 stupnjeva i 210 stupnjeva). Poliester (PET) je savršen za ovaj proces, jer boja može lako ući u poliesterska vlakna i stvoriti trajnu sliku.
Polipropilen (PP) ima različita svojstva. Talište PP je oko 160-170 stupnjeva. Budući da sublimacijski ispis zahtijeva temperature blizu ili iznad ovog raspona, PP netkani materijal se može deformirati, skupiti ili oštetiti tijekom prijenosa.
Zbog toga se sublimacijski tisak općenito ne preporučuje za spunbond PP netkane vrećice. Proces je prikladniji za vrećice izrađene od PET netkanih materijala, koji mogu izdržati potrebne temperature prijenosa bez značajnih deformacija.
Površinska obrada: obrada koronskim pražnjenjem
Za većinu metoda ispisa na PP netkani materijal, obrada koronom jedan je od najučinkovitijih načina za poboljšanje prianjanja tinte. U ovom procesu, materijal se ispušta visokom frekvencijom prije ispisa.
Pražnjenja mijenjaju površinu PP materijala. Na površini stvara polarne kemijske skupine koje povećavaju površinsku energiju materijala. Kao rezultat toga, tinta na ne-tkanoj površini ima ravnomjerniju raspodjelu i čvršće se povezuje.
Površinska energija neobrađenog polipropilena općenito je oko 29-32 mN/m. Nakon obrade koronom, površina se može povećati na oko 48–55 mN/m. Ova veća površinska energija čini ispis pouzdanijim i poboljšava trajnost.
Studije Strobela i sur. (1996.) pokazali su da povećane razine obrade koronom povećavaju površinsku energiju. Međutim, kada se postigne određena razina liječenja, poboljšanje postaje manje. U stvarnoj proizvodnji, vrlo visoke razine tretmana često imaju malo dodatne koristi u usporedbi sa srednjim razinama.
Tretman koronom obično se izvodi neposredno prije ispisa. U većini slučajeva do ispisa dolazi unutar 24 do 72 sata od tretmana. Ovo je važno jer se površina mijenja tijekom vremena. Kako materijali stare, neke površinske modifikacije se gube i površinska energija se može postupno smanjivati. Ako je vrijeme između obrade i ispisa predugo, prianjanje tinte može biti smanjeno.
Sigurnosni savjeti za vrećice za ručak u kontaktu s hranom
Torbe za ručak dolaze s dodatnim zahtjevima koji su obično nevažni za standardne torbe. Ako je četvrtasta netkana vrećica za ručak dizajnirana za izravno držanje hrane bez podstave, tinta za ispis mora zadovoljiti zahtjeve izloženosti hrane na tržištu marketinga proizvoda.
U Europskoj uniji Uredba (EU) br. . 10/2011 postavlja ograničenja za tvari koje mogu ući u hranu iz plastične ambalaže. U Sjedinjenim Državama, FDA 21 CFR 175-178 utvrđuje zahtjeve za izloženost hrane primijenjenim materijalima.
Većina tinti koje se koriste za pakiranje u vrećice nisu dizajnirane za izravan kontakt s hranom. U većini slučajeva ove tinte su namijenjene za vanjsku površinu vrećice, dok sam materijal vrećice odvaja tintu od hrane.
Za vrećice za ručak važno je pitanje može li materijal na tiskanoj površini proći kroz PP netkani materijal do unutarnje površine gdje dolazi u dodir s hranom. Mogućnost migracije ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući veličinu molekula sastojaka tinte i gustoću PP netkanog materijala.
Neki sustavi tinte koje se stvrdnjavaju UV zračenjem zahtijevaju posebnu pozornost. Nisko{1}}molekularni-fotoinicijatori koji se koriste u ovim tintama teže migrirati više od većih molekula. Stoga su pomno nadzirani propisima koji su na snazi na europskom i američkom tržištu.
Proizvođači bi trebali uzeti u obzir zahtjeve upravljanja sigurnošću hrane i zahtjeve izloženosti hrane pri odabiru sustava tinte za vrećice za ručak. ISO 22000 može pomoći u upravljanju praksom sigurnosti hrane, a relevantne regionalne propise o izloženosti hrani treba pregledati prije finalizacije sustava ispisa.
Odabir prave metode
Izbor metode ispisa ovisi uglavnom o tri faktora. Prvi je obujam proizvodnje, koji utječe na raspodjelu troškova instalacije i alata po količini narudžbe. Drugi je složenost dizajna, uključujući broj boja, efekte gradijenta i detalje slike. Treće je izvedba gotove vrećice, kao što je otpornost na ogrebotine, usklađenost sa sigurnošću hrane i trajnost upotrebe.
Sitotisak se obično koristi za proizvodnju 500 ili više jedinica, s jednostavnim dizajnom koji koristi 1 do 4 pune boje.
Termotransferni ispis prikladan je za dizajne s višom kvalitetom slike, boljim detaljima, glatkijim prijelazima boja i višim stilom slike.
Digitalni inkjet ispis prikladan je za male narudžbe, prilagođene proizvode, personalizirani dizajn i umjetnička djela s čestim varijacijama.
Fleksografski pred{0}}tisak se obično koristi za jednostavne dizajne i velike količine proizvodnje, završavajući tisak na ne-tkanom rolu prije nego što započne proces pakiranja u vrećice.
Referenca
- Strobel, M. et al., "Critical Assessment of Corona{2}}Treated Polypropylene Films" u J. Adhesion Science and Technology, Vol. 6, 1996, pp. 515-539. (poliolefinski filmovi obrada površinskom energijom koronskog izboja, uvođenje funkcionalne skupine, kvantifikacija učinka starenja, optimizacija gustoće energije tretmana)
- Lahoti, MV et al., "UV-Curable Inkjet Inks Adhesion to Polyolefin Substrates" u Journal of Adhesion Science and Technology, Vol. 35, Issue 4, 2021, pp. 381-397. (UV inkjet radikalno fotoinicijatorsko stvrdnjavanje, PP mehanizam površinske adhezije, u usporedbi sa supstratom prethodno obrađenim koronom)
- ASTM D5264-98(2021). Standardna praksa za otpornost na abraziju tiskanih materijala za Sutherlandove ispitivače trenja. ASTM International, 2021. (Metoda ispitivanja otpornosti na abraziju filma tinte za ispis fleksibilnih podloga)
- ISO 105-X12:2016. Ispitivanje postojanosti boje tekstila - Dio X12: Postojanost boje na trljanje. Međunarodna organizacija za standardizaciju, 2016. (Ispitivanje postojanosti boje na suho i mokro trljanje za supstrate s dodirom tekstila i tkanine, uključujući netkane tkanine)
- Uredba (EU) br. 10/2011. Plastični materijali i predmeti koji dolaze u dodir s hranom. Europski parlament i Vijeće, 2011., s izmjenama i dopunama. (Granice migracije komponenti materijala za pakiranje, primjenjivost na površine koje dolaze u dodir s hranom, okvir za autorizaciju tvari)