Wybór odpowiedniego polimeru do folii na rolkach zależy przede wszystkim od dopasowania właściwości materiału do wymagań stawianych końcowemu produktowi. Polietylen, czyli PE w skrócie, doskonale zapobiega przenikaniu wilgoci – jego skuteczność wynosi w większości przypadków około 85% – a ponadto wykazuje dużą odporność na uderzenia przy stosunkowo niskich kosztach. Dlatego tak wiele opakowań żywnościowych korzysta właśnie z tego materiału. Kolejnym rozwiązaniem jest polipropylen, czyli PP. Ten materiał charakteryzuje się wyjątkową przezroczystością, dzięki czemu zawartość opakowania wygląda atrakcyjnie, a także lepiej znosi wysokie temperatury niż większość innych polimerów. Produkty medyczne oraz niektóre produkty spożywcze wymagające sterylizacji często wykorzystują PP, ponieważ wytrzymuje on temperatury nawet do 120 °C bez topnienia. Poliester, znany jako PET, oferuje zupełnie inne zalety. Jest niezwykle wytrzymał na rozciąganie i skutecznie blokuje przepływ gazów. Przepuszczalność tlenu spada o około 70% w porównaniu do PE – co ma kluczowe znaczenie dla leków, komponentów elektronicznych oraz wykwintnych produktów gastronomicznych, które ulegają uszkodzeniu pod wpływem kontaktu z powietrzem. Każda z tych opcji ma swoje zalety i wady pod względem odporności chemicznej, trwałości oraz różniących się znacznie cen. Mądrym podejściem nie jest wybór wyłącznie na podstawie znajomości danego materiału lub najniższej początkowej ceny, lecz raczej analiza rzeczywistych wymagań konkretnego zastosowania.
Większość folii plastycznych charakteryzuje się dość niską energią powierzchniową, wynoszącą około 30–35 dyn/cm, co powoduje trudności z zwilżaniem farbą oraz często prowadzi do problemów z przyczepnością, jeśli folia nie została odpowiednio obrabiana. Rozwiązanie? Obróbka wyładowaniem koronowym działa w tym przypadku doskonale. Jest to kontrolowany proces plazmowy, który utlenia powierzchnię folii, zwiększając jej energię powierzchniową do poziomu od 38 do 46 dyn/cm, a jednocześnie tworzy drobne nieregularności na powierzchni, które poprawiają przyczepność. Gdy obróbka jest wykonana prawidłowo, takie folie zachowują ponad 95% przyczepności farby nawet podczas szybkiej drukowania i standardowego manipulowania nimi. Nieobrobione materiały prezentują zupełnie inną sytuację — mogą stracić nawet do 40% swoich właściwości przyczepnych już po sześciu miesiącach przechowywania na półkach w normalnych warunkach. W przypadku typowych folii opartych na poliolefinach, takich jak polietylena i polipropylen, optymalna intensywność obróbki zwykle odpowiada mocy od 1,5 do 3,0 kW na stopę kwadratową na minutę. Producentowie sprawdzają to za pomocą standardowych testów dynowych, aby zapewnić, że wydrukowane produkty zachowują atrakcyjny wygląd na każdym etapie swojej drogi – od fabryki po półki sklepowe.
Drukarstwo fleksograficzne nadal dominuje w produkcji dużych ilości folii na rolkach przy rozsądnych kosztach. Technologia ta opiera się na elastycznych płytach fotopolimerowych oraz szybkoschnących farbach, które pozwalają maszynom pracować z prędkością przekraczającą 1000 stóp na minutę. Dzięki temu fleksografia szczególnie dobrze sprawdza się w zadaniach wymagających wydrukowania ponad 10 000 stóp liniowych materiału. Współczesne maszyny fleksograficzne osiągają rozdzielczość rzędu 150 linii na cal, co jest wystarczająco ostre dla większości potrzeb opakowań żywnościowych, etykiet handlowych oraz innych produktów konsumenckich, gdzie marki oczekują odpowiedniego poziomu szczegółowości bez nadmiernego skomplikowania. Obecnie zakłady fleksograficzne zazwyczaj stosują farby wodne lub utwardzane UV, dzięki czemu procesy produkcyjne są bardziej ekologiczne, a jednocześnie zapewniają dobrą przyczepność do materiałów poliolefinowych. Koszty przygotowania do druku są zwykle o około 40 procent niższe niż w przypadku drukowania intaglio (głębokiego), co czyni fleksografię prawdziwym wyborem dla firm wielokrotnie powtarzających te same projekty. Ponadto nowoczesne systemy fleksograficzne świetnie integrują się z procesami wykańczania inline, takimi jak laminacja, cięcie na paski oraz nanoszenie różnych powłok, co przekłada się na oszczędności czasu i środków w całym łańcuchu produkcyjnym.
Gdy chodzi o uzyskanie wyrazistych obrazów i spójnej jakości w wysokiej klasy foliach do druku zwijanego, druk głęboki jest naprawdę trudny do pokonania. Proces ten opiera się na specjalnie grawerowanych cylindrach chromowych, które nanoszą farbę z niesamowitą precyzją na poziomie mikronów. Mówimy tu o rozdzielczości przekraczającej 300 linii na cal, co oznacza, że gradienty wyglądają niemal fotograficznie, tekst pozostaje wyraźny nawet w małych rozmiarach, a efekty metaliczne są zawsze doskonale odwzorowane. Te cylindry wytrzymują miliony cykli druku bez widocznych śladów zużycia, dzięki czemu kolory pozostają stabilne nawet podczas dużych serii produkcyjnych. Oczywiście początkowy koszt wytworzenia cylinderów do druku głębokiego jest o około 60% wyższy niż w przypadku druku fleksograficznego, jednak już przy nakładzie rzędu pół miliona jednostek bilans ekonomiczny staje się korzystniejszy dla druku głębokiego. Inną wyjątkową zaletą druku głębokiego jest jego zdolność do skutecznego drukowania na trudnych materiałach, takich jak poliester. Farby metaliczne osiągają lepsze pokrycie, a dokładność wzajemnego ułożenia kolorów (rejestracja) pozostaje nadal bardzo precyzyjna tam, gdzie to najważniejsze. Dlatego właśnie tak wiele firm farmaceutycznych, marek luksusowej kosmetyki oraz producentów słodyczy premium wybiera druk głęboki wtedy, gdy jakość obrazu decyduje o postrzeganiu produktów przez konsumentów oraz pozwala spełnić surowe wymagania regulacyjne.
Gdy chodzi o opakowania żywności, niestandardowa folia do drukowania w rolkach musi spełniać jednocześnie trzy kluczowe wymagania: zapewniać skuteczną ochronę barierową, spełniać wszystkie obowiązujące przepisy prawne oraz gwarantować wyraźny i trwały wydruk. Folie o bardzo dobrej odporności na wilgoć, np. takie, które ograniczają przenikanie pary wodnej do mniej niż 0,5 g na metr kwadratowy w ciągu 24 godzin, rzeczywiście przedłużają świeżość produktów o około 30% w porównaniu z foliami standardowymi. Ma to ogromne znaczenie przy osiąganiu celów związanych z okresem przydatności do spożycia, o których tak często mówi się obecnie. Materiały stosowane w produkcji muszą spełniać normy FDA dotyczące bezpośredniego kontaktu z produktami spożywczymi. W przypadku polietylenu należy odnieść się do rozdziału 177.1520 kodeksu 21 CFR. Polipropylen wymaga sprawdzenia zarówno rozdziału 177.1520, jak i 177.1550, natomiast dla PET obowiązują osobne wymagania określone w rozdziale 177.1400. Nie należy także zapominać o samym procesie drukowania. Wydruk musi pozostawać czytelny nawet po przejściu przez szybkie maszyny do formowania, napełniania i zamykania (FFS), wytrzymać procesy zgrzewania termicznego oraz nieuszkodzony przetrwać intensywne obciążenia występujące podczas transportu i dystrybucji. Oznacza to, że informacje odnośnie wartości odżywczej, logo marki oraz data ważności muszą pozostać skanowalne i zgodne z obowiązującymi przepisami prawymi – od linii produkcyjnej aż po półki sklepów spożywczych.
W przypadku folii przemysłowych przeznaczonych do zastosowań medycznych spełnienie surowych standardów walidacji, takich jak ISO 11607, jest bezwzględnie konieczne, jeśli mają one wytrzymać wiele cykli sterylizacji. Mamy na myśli takie procesy jak sterylizacja parą wodną w autoklawie w temperaturach przekraczających 121 °C oraz narażenie na gaz tlenku etylenu. Sieciowane struktury polimerowe stosowane w tych foliach zachowują zwykle około 98 % swoich właściwości barierowych i wytrzymałości mechanicznej po sterylizacji, co oznacza, że opakowania pozostają sterylnie zamknięte, a zgrzewy wytrzymują działanie ciśnienia. Nie mniej ważna jest też trwałość nadruku. Kody kreskowe muszą być poprawnie skanowane nawet po potarciu o szorstkie powierzchnie, narażeniu na agresywne środki chemiczne lub poddaniu skrajnym zmianom temperatury podczas transportu. Przy zastosowaniach przemysłowych, takich jak opakowywanie części samochodowych lub elementów konstrukcyjnych maszyn lotniczych, producenci testują folie również pod kątem dodatkowych czynników. Istotne staje się rozpraszanie ładunków elektrostatycznych, odporność materiału na przebicie oraz jego kompatybilność z maszynami automatycznymi stosowanymi na liniach produkcyjnych. Wszystkie te różnorodne wymagania oznaczają, że dobór odpowiednich materiałów nie może być pozostawiony na ostatnią chwilę.
Wybór odpowiedniej folii w rolkach obecnie nie sprowadza się jedynie do znalezienia rozwiązania, które technicznie spełnia swoje zadanie. Firmy muszą myśleć długoterminowo, ponieważ sytuacja zmienia się bardzo szybko. Nadchodzące do 2025 roku przepisy dotyczące rozszerzonej odpowiedzialności producenta oraz oczekiwania klientów wymuszają na przedsiębiorstwach przejście na bardziej ekologiczne rozwiązania – i to jak najszybciej. Mówimy tu o materiałach takich jak polimery pochodzenia biologicznego z odpowiednimi oznaczeniami certyfikacyjnymi oraz specjalnych foliach chemicznie recyklowalnych, zaprojektowanych tak, aby funkcjonować w ramach systemów obiegu zamkniętego bez utraty właściwości ochronnych. Jednocześnie nowe generacje folii muszą dobrze współpracować z nowoczesnymi liniami produkcyjnymi. Grubość folii powinna pozostawać praktycznie stała, z odchyleniem rzędu ±5 mikronów – w przeciwnym razie linie produkcyjne ulegają zablokowaniu podczas szybkich operacji napełniania. Ważna jest również jakość powierzchni, ponieważ wpływa ona na skuteczność drukowania oraz możliwość prawidłowego zamocowania czujników. Przemyślne firmy współpracują już ściśle z dostawcami testującymi innowacyjne rozwiązania, takie jak czujniki świeżości wbudowane bezpośrednio w opakowanie, długotrwałe powłoki antybakteryjne oraz specjalnie opracowane farby drukarskie zoptymalizowane przy użyciu sztucznej inteligencji. Takie podejście pozwala utrzymać opakowania aktualne wobec coraz surowszych przepisów, dynamicznego rozwoju technologii oraz ciągłych przesunięć na rynkach.
EN
