เครื่องพิมพ์เฟล็กโซ BOPP ใช้ทำอะไร?

ฟิล์มโพลีโพรพีลีนที่มีแกนสองแกนมีบทบาทสำคัญในบรรจุภัณฑ์แบบอ่อน เป็นชั้นล่างสุดใต้ถุงขนม ห่อขนม ซองบุหรี่ ด้านหลังเทป และส่วนที่พิมพ์ของฉลากต่างๆ มีสองสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับเครื่องพิมพ์เฟล็กโซบอปป์จ. ก่อนอื่นคุณต้องรู้ว่ามันพิมพ์อะไร ต่อไป คุณต้องรู้ว่าเหตุใดการพิมพ์เฟล็กโซจึงเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับโรงงานขนาดใหญ่

อะไรทำให้ BOPP เป็นวัสดุพิมพ์ที่มีความต้องการทางเทคนิค

ต้องอธิบายเนื้อหาก่อนจึงจะสามารถหารือเกี่ยวกับการใช้งานได้ เนื่องจากลักษณะของ BOPP อธิบายโดยตรงถึงความจำเป็นในการตั้งค่าเครื่องจักรแบบพิเศษ

โพรพิลีนถูกผลักและดึงออกทั้งสองทิศทางที่อุณหภูมิสูง สองทิศทางคือทิศทางของเครื่องจักรและทิศทางด้านข้าง การดึงนี้เรียกว่าการวางแนวแบบสองแกน ขั้นตอนนี้จะจัดเรียงโซ่โพลีเมอร์ ผลลัพธ์ที่ได้คือฟิล์มที่แข็งแกร่งกว่า PP ที่ไม่มีทิศทางมาก มีความใสดีมากและมีอัตราการถ่ายเทไอน้ำต่ำ ASTM D882-18 (2022) เป็นมาตรฐานการทดสอบความแข็งแรงของแผ่นพลาสติกบาง นำเสนอวิธีการวัดความแรงของผลลัพธ์แบบสองทิศทาง สำหรับ BOPP โดยทั่วไปค่าเหล่านี้จะอยู่ที่ 2,800 ถึง 3,500 MPa ในทิศทางของเครื่องจักร และ 3,500 ถึง 4,500 MPa ในแนวนอน ซึ่งสูงกว่าฟิล์มโพลีเอทิลีนที่มีความหนาเท่ากันมาก

ขนาดที่มีความแข็งสูงนี้ส่งผลให้มีประโยชน์ในการพิมพ์ BOPP ไม่ได้ขยายออกไปมากนักภายใต้ความตึงเครียดของเครือข่าย การยืดออกนี้สามารถนำไปสู่การลงทะเบียนวัสดุอ่อนที่ไม่ถูกต้อง เช่น โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ- แต่การวางแนวแบบสองแกนเดียวกันจะสร้างข้อจำกัดในการประมวลผลที่สำคัญ หน้าต่างอุณหภูมิการทำงานของ BOPP มีขนาดเล็ก หากเมมเบรนอยู่เหนือ 120-130 องศาเป็นเวลานานเกินไป ลำดับโมเลกุลที่มุ่งเน้นจะเริ่มผ่อนคลาย สิ่งนี้ทำให้เกิดการหดตัวแบบสองทางอย่างถาวร สิ่งนี้ทำให้เกิดข้อจำกัดที่เข้มงวดในการตั้งค่าอุณหภูมิของเครื่องอบผ้าในกระบวนการพิมพ์

คุณสมบัติ BOPP ประการที่สองของการออกแบบกระบวนการพิมพ์ควบคุมคือพลังงานพื้นผิวต่ำ สำหรับฟิล์มที่ไม่ผ่านการบำบัด โดยปกติจะอยู่ที่ 29 ถึง 31 mN/m หมึกที่จะยึดติดกับวัสดุใดๆ แรงตึงผิวของหมึกจะต้องถึงหรือต่ำกว่าพลังงานพื้นผิวของวัสดุ สิ่งนี้จะทำให้หมึกชุ่มชื้นและกระจายตัวได้ดี แรงตึงผิว แรงตึงผิวที่ใช้ตัวทำละลายส่วนใหญ่-และหมึกเฟล็กโซ UV สูตร 28 ถึง 35 mN/m ซึ่งหมายความว่าพวกมันอยู่ที่หรือสูงกว่าขีดจำกัดพลังงานพื้นผิวตามธรรมชาติของ BOPP ผลลัพธ์ที่ได้คือ BOPP ที่ไม่ผ่านการบำบัดจะผลักหมึกออกไป การปล่อยโคโรนา การบำบัดด้วยพลาสมา หรือการบำบัดด้วยเปลวไฟ การบำบัดเบื้องต้น-เป็นข้อกำหนดมาตรฐานก่อนการพิมพ์ใดๆ บนวัสดุนี้

พื้นที่ใช้งาน 1: บรรจุภัณฑ์อาหารที่ยืดหยุ่นได้

การใช้งานที่ใหญ่ที่สุดของเครื่องพิมพ์ Bopp Flexo คือการพิมพ์ตกแต่งและข้อมูลบนฟิล์มอ่อน- การใช้งานเหล่านี้ได้แก่:

อาหารว่างห่อนอก. BOPP แบบเน้นเป็นตัวกั้นและความแข็งที่ช่วยรักษารูปร่างของถุงขนมในระหว่างการขนส่ง นอกจากนี้ ยังให้พื้นผิวมันวาวสูง- รองรับรูปภาพอาหารพิมพ์สีเต็ม- รายการส่วนผสม และฉลากที่ถูกต้องตามกฎหมาย การพิมพ์จะถูกพิมพ์บนพื้นผิวด้านนอกของฟิล์มในรูปแบบการอ่านย้อนกลับ จากนั้นจึงติดกาวเข้ากับซีลกันความร้อน (โดยทั่วไปคือ LDPE หรือ CPP) วิธีนี้จะดักจับหมึกระหว่างชั้นโพลีเมอร์สองชั้น โครงสร้างนี้เรียกว่าลามิเนตการพิมพ์แบบย้อนกลับ

ห่อขนมบิด BOPP แบบบาง (12 ถึง 20 μm) พิมพ์ได้ 1-2 สี จากนั้นจึงตัดและรีดเป็นเครื่องห่อม้วนอัตโนมัติ ที่ความหนาต่ำ ความคงตัวของขนาด BOPP สามารถป้องกันการฉีกขาดและการย่นที่เกิดจากวัสดุที่มีความแข็งน้อยกว่าในสายการบรรจุความเร็วสูง

เบเกอรี่และการบรรจุถุง ฟิล์ม BOPP ที่พิมพ์ออกมามองเห็นได้-ผ่านความชัดเจน เพียงเท่านี้คุณก็สามารถเห็นสินค้าได้ อีกทั้งยังมีคุณสมบัติกันน้ำ ซึ่งช่วยยืดอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์

สำหรับวัตถุประสงค์ในการบรรจุอาหารทั้งหมด ระบบหมึกต้องเป็นไปตามกฎการย้ายการสัมผัสกับอาหาร ในสหภาพยุโรป กฎระเบียบ (EU) หมายเลข. 10/2011 เกี่ยวกับข้อจำกัดเฉพาะเกี่ยวกับวัสดุพลาสติกสำหรับชุดอาหารเกี่ยวกับการถ่ายโอนส่วนประกอบที่เป็นไปได้จากบรรจุภัณฑ์ไปยังอาหาร สำหรับลามิเนต BOPP ที่พิมพ์กลับด้าน- ชั้นหมึกจะถูกแยกออกจากอาหารด้วยลามิเนตและอินทราเน็ต อย่างไรก็ตาม ภายใต้กฎปัจจุบัน การทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดการถ่ายโอนหมึกและความผิดปกติในการทำงานในกระบวนการขดม้วนยังคงเป็นสิ่งจำเป็น

พื้นที่ใช้งาน 2: ห่อยาสูบ-

บรรจุภัณฑ์ซองบุหรี่และกล่องเป็นปัญหาที่ยากใน BOPP เฟล็กโซ เนื่องจากใช้ฟิล์มบางมาก (15-20 ไมครอน) ต้องการความใสสูงมาก และเครื่องบรรจุภัณฑ์ขั้นปลายที่มีความเร็ว 300-600 แพ็คเก็ตต่อนาที

กระดาษห่อยาสูบมักจะพิมพ์บนพื้นหลังขาวดำ โดยมีส่วนประทับตราร้อนมันวาวและมีรอยตัดแถบน้ำตาซ่อนอยู่ การตั้งค่าเครื่องพิมพ์ Bopp Flexo ได้รับการตั้งค่าเพื่อให้ความแม่นยำในการพิมพ์ทับของบุหรี่สูงกว่าสิ่งอื่นใด นั่นเป็นเพราะว่าแม้ว่าการออกแบบการพิมพ์กับขั้นตอนฟอยล์มันเงาถัดไปจะมีความไม่ตรงกันน้อยกว่า 1 มิลลิเมตร แต่ก็อาจทำให้เกิดความไม่ตรงกันที่เห็นได้ชัดเจน ความไม่ตรงกันนี้อาจทำให้การผลิตทั้งชุดหมดไป

พื้นที่ใช้งาน 3: แรงกด-พื้นผิวฉลากที่ละเอียดอ่อน

BOPP ใสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นชั้นบนสุดของฉลากเหนียวบนขวด กระป๋อง และภาชนะแข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องดื่ม ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล และผลิตภัณฑ์อาหารที่ต้องมี "รูปลักษณ์ภายนอก- ฉลาก" ความใสของฟิล์มทำให้ฉลากดูเหมือนพิมพ์บนภาชนะ

ในกรณีนี้ การพิมพ์จะเกิดขึ้นที่ด้านบนของ BOPP ก่อนที่จะตัดและเย็บชั้นกาว การพิมพ์ BOPP แบบยืดหยุ่นที่มีความหนาของฉลาก (ปกติ 50-80 ไมครอน) จะต้องมีความหนาแน่นของสีสม่ำเสมอในพื้นที่ทึบขนาดใหญ่และมีรายละเอียดเล็กๆ ด้านหลังของกระดาษที่พิมพ์จะต้องไม่ติด ซึ่งหมายความว่าการไม่มีเลือดออกของหมึกหรือการเคลื่อนที่ของสารเคลือบจะช่วยลดความแข็งแรงของการลอกของพันธะเหนียว

ISO 2846-1:2017 กำหนดเป้าหมายความหนาแน่นของสีทึบสำหรับเครื่องหมายคุณภาพการพิมพ์สำหรับงานติดฉลากดังกล่าว สำหรับฉลากคุณภาพสูง ความหนาแน่นของหมึกสีฟ้าและสีม่วงแดงควรอยู่ระหว่าง 1.50 ถึง 1.70 ในแสงมาตรฐาน การเปลี่ยนแปลงที่อนุญาตคือบวกหรือลบ 0.05

พื้นที่การใช้งาน 4: แผ่นรองเทปกาว

เทปกาว BOPP ใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์ งานสำนักงาน โรงงาน งานเทปใส เทปต้องมีเครื่องหมายแบรนด์หรือคำเตือน เช่น "เปราะบาง" "ด้านนี้" หรือ "ไม่แตก" ที่ด้านหลังของเทป ก่อนที่จะตัดและพันเข้ากับแกนกลาง การใช้งานประเภทนี้เป็นการส่งต่อคำขอพิเศษไปยังกระบวนการพิมพ์ ต้องติดหมึกเข้ากับวัสดุแล้วเคลือบด้วยกาวอะคริลิกหรือยาง ซึ่งหมายความว่าชั้นการพิมพ์จะไม่หลุดออกจากพื้นผิว ส่งผลให้ความเหนียวของกาวลดลง

การเลือกหมึกมุ่งเน้นไปที่ระดับตัวทำละลายที่ตกค้างและเคมีของพื้นผิว หมึกเฟล็กโซที่ใช้ตัวทำละลาย-ในฟิล์มแห้งทำให้มีตัวทำละลายตกค้างสูง สามารถทำปฏิกิริยากับสารเคลือบกาวได้ นี่จะทำให้กาวล้มเหลวในสายการผลิตหมึกต่อกาว ASTM D3330 ให้การทดสอบเพื่อดูว่าการยึดติดของกาวบนพื้นที่พิมพ์เป็นไปตามกฎการลอกแบบเดียวกันกับพื้นที่ที่ไม่ได้พิมพ์หรือไม่ การตรวจสอบคุณภาพนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับจุดประสงค์นี้ และไม่ตรงกับผลิตภัณฑ์การพิมพ์เฟล็กโซ-อื่นๆ ส่วนใหญ่

การกำหนดค่าทางเทคนิคของเครื่อง BOPP Flexo

เครื่องพิมพ์ Bopp Flexo ที่ผลิตขึ้นสำหรับฟิล์มประเภทนี้ และมีหลายส่วนที่ทำให้มันแตกต่างจากเครื่องพิมพ์เฟล็กโซทั่วไป:

การตั้งค่าการควบคุมความตึงของราง ความแข็งสูงของ BOPP หมายความว่าข้อผิดพลาดของแรงดึงส่งผลต่อการเบี่ยงเบนของการลงทะเบียนโดยตรง แทนที่จะถูกดูดซับโดยการยืด ดังนั้น ระบบควบคุมความตึงจะต้องรักษาความตึงของรางไว้ แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงเพียงค่าบวกหรือลบ 1 ถึง 2 N ในช่วงขนาดม้วนทั้งหมดก็ตาม ระบบเต้นแรงไฟฟ้าพร้อมโหลดเซลล์ป้อนกลับได้รับการตั้งค่ามาตรฐานโดยมี BOPP เป็นแกนหลัก ไม่มีระบบเบรกแบบกลไกล้วนๆ

สถานีบำบัดโคโรนา ตัวรักษาโคโรนา-ในตัวก่อนถึงสถานีการพิมพ์แห่งแรกคือไลน์เฟล็กโซ BOPP แบบมาตรฐาน ตัวบำบัดเพิ่มพลังงานพื้นผิวจาก mN/m เป็น 44 mN/m ซึ่งเพียงพอที่จะรับประกันความชื้นของหมึกที่ดี ไม่สามารถไปถึงระดับพลังงานได้ ทำให้เกิดปัญหากับพันธะไฟฟ้าสถิตระหว่างฟิล์มกับลูกกลิ้งนำทาง ต้องปรับความเข้มข้นของการรักษาเพื่อหลีกเลี่ยงการรักษามากเกินไป การบำบัดมากเกินไปจะทำให้เกิดชั้นออกซิไดซ์ที่อ่อนแออย่างน่าประหลาด ซึ่งลดการยึดเกาะและสามารถหลุดออกจากเมมเบรนหลักได้

การอบแห้งแบบควบคุมอุณหภูมิ- BOPP มีขีดจำกัดการหดตัวที่ 120-130 องศา ดังนั้นเครื่องทำลมแห้งระหว่างแท่นพิมพ์และเครื่องอบขั้นสุดท้ายจะต้องได้รับการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ ความแม่นยำจะต้องบวกหรือลบ 5 องศา การตั้งค่าที่ใหม่กว่าใช้การทำความร้อนแบบอินฟราเรดแบบแบ่งโซนและเส้นโค้งอุณหภูมิสำหรับเครื่องเป่าลมร้อน ช่วยให้ตัวทำละลายแห้งเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยยังคงให้วัสดุได้รับความร้อนอย่างปลอดภัย

การกู้คืนตัวทำละลายหรือการบ่มด้วยรังสียูวี หมึกที่ใช้ตัวทำละลาย-มักใช้โดย BOPP พวกเขายึดติดกับฟิล์มที่ผ่านการบำบัดอย่างดี อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีระบบการนำตัวทำละลายกลับคืนหรือทำลาย เช่น ตัวออกซิไดเซอร์ความร้อนหรือตัวกรองถ่านกัมมันต์ ทั้งนี้เพื่อให้เป็นไปตามกฎการปล่อย VOC ที่กำหนดไว้ในกฎหมาย เช่น EU Industrial Emissions Directive ระบบเฟล็กโซที่บ่มด้วยรังสียูวี-ช่วยลดการปล่อยตัวทำละลาย แต่จำเป็นต้องตรวจสอบว่าสารเคมีตัวสร้างภาพทั้งหมดเป็นไปตามข้อจำกัดการถ่ายโอนการสัมผัสอาหารเมื่อจำเป็น

เปรียบเทียบกับการพิมพ์แผ่นแม่พิมพ์สำหรับ BOPP

ในอดีต Rotogravure เป็นกระบวนการแข่งขันหลักสำหรับบรรจุภัณฑ์อ่อนตัว BOPP ในปริมาณมาก การเปรียบเทียบเกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญ:

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา การผลิตบรรจุภัณฑ์แบบอ่อน BOPP ได้เปลี่ยนมาใช้เครื่องเฟล็กโซเนื่องจากแนวโน้มต่างๆ เช่น ปริมาณที่น้อยลง การออกแบบที่เร็วขึ้น-ไปสู่-ความเร็วของตลาด และระบบหมึกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์มากกว่า 10 ถึง 20 รายการต่อโรงพิมพ์

มาตรฐานการตรวจสอบคุณภาพ

การพิมพ์เฟล็กโซ BOPP สำเร็จรูปควรเปรียบเทียบกับข้อกำหนดคุณภาพมาตรฐานต่อไปนี้:

การยึดเกาะของหมึก การทดสอบแถบตัดขวาง ISO 2409 ดำเนินการกับตัวอย่าง BOPP ที่พิมพ์แล้ว วิธีนี้จะตรวจสอบว่าหมึกหลุดออกจากพื้นผิวของวัสดุหรือไม่ ทดสอบทันทีหลังจากพิมพ์ และรอ 48 ชั่วโมง

ทนต่อการขัดถู ASTM D5264 วัดว่าต้องใช้แรงเสียดทานมากเพียงใดเพื่อให้หมึกลอกออก รูปนี้แสดงให้เห็นว่าหาก BOPP ที่พิมพ์ออกมาสามารถจัดส่งและแปรรูปได้โดยไม่สูญเสียรูปลักษณ์

ความเสถียรของมิติหลังการพิมพ์ วัดความกว้างและความยาวของรางก่อนและหลังกระบวนการทำให้แห้งทั้งหมด ความร้อนในการตรวจสอบนี้ไม่ทำให้ฟิล์มถาวรหดตัวเกินขนาดจำกัดสำหรับขั้นตอนการติดกาวหรือการตัดถัดไป

บทสรุป

เครื่องพิมพ์ Bopp Flexo เป็นเครื่องมือที่สร้างขึ้นสำหรับงานเฉพาะ ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงวัสดุศาสตร์ของ BOPP ซึ่งรวมถึงความเข้มสูง พลังงานพื้นผิวต่ำ ความไวต่อความร้อน และกฎการสัมผัสอาหาร การใช้งานครอบคลุมส่วนที่ใหญ่ที่สุดของตลาดบรรจุภัณฑ์แบบอ่อน การใช้งานเหล่านี้ ได้แก่ การห่ออาหาร บรรจุภัณฑ์ขนม บรรจุภัณฑ์ยาสูบ การติดฉลาก และการปิดด้วยเทป สำหรับทุกการใช้งาน คุณค่าของเครื่องจักรเป็นมากกว่าแค่การเติมหมึกลงบนฟิล์ม คุณค่าของมันอยู่ที่การทำเช่นนั้นภายในขีดจำกัดที่เข้มงวดซึ่งกำหนดโดยลักษณะทางกายภาพของ BOPP ซึ่งหมายถึงความตึงที่เหมาะสม อุณหภูมิที่เหมาะสม ความแข็งแรงของการรักษาพื้นผิวที่เหมาะสม และเคมีของหมึกที่เหมาะสม ในเวลาเดียวกันจะต้องปฏิบัติตามกฎของบรรจุภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคจำนวนมากและข้อกำหนดเครื่องหมายคุณภาพ

อ้างอิง

มาตรฐาน ASTM D882-18(2022)วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับคุณสมบัติแรงดึงของแผ่นพลาสติกบาง. ASTM International, 2022 (ค่าโมดูลัสแรงดึงของ BOPP MD/TD, การยืดตัว-ที่-พฤติกรรมการแตกตัว, การวางแนว-ข้อมูลคุณสมบัติเชิงกลที่เหนี่ยวนำสำหรับพื้นผิวฟิล์มที่มีความยืดหยุ่น)

ISO 2846-1:2017.สีและความโปร่งใสของหมึกพิมพ์ศิลปะภาพพิมพ์ - ส่วนที่ 1: แผ่นงาน-หมึกพิมพ์หินของ Fed และ Offset. องค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน, 2017 (ข้อกำหนดความหนาแน่นเชิงแสงที่เป็นของแข็งสำหรับหมึกกระบวนการ, ความคลาดเคลื่อน ±0.05 D สำหรับฉลากระดับพรีเมียมและผลลัพธ์ของบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น)

มาตรฐาน ASTM D5264-98(2021)แนวปฏิบัติมาตรฐานสำหรับความต้านทานการขัดถูของวัสดุพิมพ์โดยเครื่องทดสอบ Sutherland Rub. ASTM International, 2021 (วิธีทดสอบความต้านทานการขัดถูของฟิล์มหมึกสำหรับวัสดุพิมพ์บรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น BOPP-)

ASTM D3330/D3330M-04(2018)วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการยึดเกาะลอกของเทปไวต่อแรงกด-. ASTM International, 2018 (การตรวจสอบการยึดเกาะของลอกบนพื้นที่ด้านหลังเทป BOPP ที่พิมพ์แล้วและที่ไม่ได้พิมพ์ การทดสอบความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซหมึก-กาว)

ข้อบังคับ (EU) เลขที่ 10/2011วัสดุและสิ่งของที่เป็นพลาสติกที่มีจุดประสงค์เพื่อสัมผัสกับอาหาร. รัฐสภาและสภายุโรป, 2011, และแก้ไขเพิ่มเติม (ข้อจำกัดในการย้ายการสัมผัสอาหารสำหรับส่วนประกอบของหมึก ย้อนกลับ-ข้อกำหนดด้านกั้นการทำงานของลามิเนต พิมพ์กรอบการทำงานด้านกฎระเบียบสำหรับการปฏิบัติตามหมึกของบรรจุภัณฑ์อาหาร)