"Технологии и оборудование для изготовления объемных этикеток",

Оксана Крикунова
Генеральный директор
компании «Эзапринт»

Основные характеристики и области применения объемных этикеток

Объемная этикетка изготавливается путем нанесения на обычную этикетку слоя прозрачного полимера толщиной 1,5-2,5 мм. В иностранной литературе такие этикетки называют resinata (залитая смолой), cristal drop (хрустальная капля) и stereo label (стереоэтикетка). Полимер после застывания образует своего рода линзу, которая зрительно увеличивает изображение, при этом краски на этикетке кажутся более яркими и насыщенными. Вместе с тем слой смолы предохраняет этикетку от механических повреждений, воздействия химических веществ и пр., благодаря чему она сохраняется в течение десяти и более лет. Объемные этикетки применяются при этикетировании бытового и промышленного оборудования, для декорирования автомобилей, мотоциклов и велосипедов, в производстве клавиатур и пультов управления, рекламно-сувенирной продукции (брелков, наклеек и т.д.), эксклюзивных видов упаковки (этикеток для дорогого вина и парфюмерной продукции), в печатных изданиях (для объемного выделения элементов печати), в производстве бижутерии (пуговиц, бус), для защиты фотографий на памятниках, в производстве спортивной и специальной одежды и обуви.

Технология и материалы для изготовления объемных этикеток
Изображение для объемных этикеток может быть отпечатано офсетным, флексографским и другими способами печати, но наиболее часто применяется трафаретная печать. После высечки и удаления облоя на этикетку наносится необходимое количество вязкотекучей смолы. Растекаясь, смола заполняет всю поверхность этикетки, не заходя за ее края, что обусловлено силами поверхностного натяжения. После этого происходит полимеризация смолы.

Этикетки изготавливаются из невпитывающего материала, в основном из самоклеящейся пленки на основе ПВХ, полиэстра, АБС-пленки, реже — металла. Очень красивые объемные этикетки получаются из металлизированных и голографических пленок — в этом случае благодаря оптическим свойствам подложки и смолы получается интересный эффект. Заливка смолой этикеток с эксклюзивными голограммами дает возможность повысить степень защиты этикетируемого изделия от подделки.

Иногда в качестве подложки используют светоотражающую пленку, которая даже без печати может имитировать катафот и применяется в производстве детских велосипедов и для габаритных указателей на дверцах автомобилей. В автомобильной промышленности часто используется «этикетка в этикетке», то есть объемная этикетка вклеивается в специальную подложку из АБС, а последняя, в свою очередь, прикрепляется к автомобилю двусторонней липкой лентой. Химическая природа полимера для заливки этикетки может быть различной, но наибольшее признание получили двухкомпонентные реактивные полиуретановые композиции. От других типов смол, обычно имеющих в своем составе эпоксидную составляющую, полиуретановая смола выгодно отличается высокой инертностью, механической стойкостью, а также стабильной прозрачностью и жесткостью в течение довольно долгого времени. Покрытие из полиуретановой смолы способно сохранять свои свойства при температуре от -40 до +80 "С, оно устойчиво к воздействию бензина, масел и других химических веществ, а при добавлении специальных химических фильтров может защищать изображение от воздействия УФ-излучения. Более того, объемные этикетки с полиуретановым покрытием способны саморегенерироваться: царапина на поверхности этикетки через некоторое время затягивается.

В настоящее время производится более 15 типов смол и катализаторов к ним. Они различаются по следующим параметрам:
• по начальной вязкости компонентов;
• вязкости полученной смеси;
• пропорциям смешивания;
• твердости смолы после полимеризации.

Выбор того или иного типа смолы определяется требуемой жесткостью и толщиной слоя полимера, а также особенностями материала и формы этикетки. Мягкая смола используется для изготовления этикеток, предназначенных для наклеивания на предметы, имеющие неплоскую поверхность (рамы велосипедов, лыжные палки, бутылки и др.); твердая смола — для этикеток, наклеиваемых на ровную плоскую поверхность (холодильники, электробытовые приборы); смола средней твердости применяется при производстве рекламно-сувенирной продукции. Жесткость смолы не влияет на ее устойчивость к внешним воздействиям.

Оба компонента полиуретановой композиции — смола и отвердитель — неморозостойки, а также крайне чувствительны к кислороду и влаге, что следует иметь в виду при их хранении и транспортировке. Смолу, а особенно катализатор, необходимо хранить в тщательно закрытых емкостях, а после подсоединения их к системе питания машины нужно вводить в емкости азот.

Не всегда этикетки заливаются смолой после высечки. Иногда требуется выборочная заливка одного или нескольких ее элементов. В этих случаях используется прозрачный лак Stop Ink, который служит для ограничения площади заливки. Напечатанный этим лаком замкнутый контур способен заменить высечку, поэтому с помощью Stop Ink можно осуществлять заливку не только этикеток, но и элементов различных плоских предметов или печатной продукции.

Недавно была разработана еще одна технология, позволяющая без вырубки создать границу для растекания смолы. Эта технология основана на способности некоторых материалов, например гибкого ПВХ или искусственной кожи, образовывать такую границу после обработки их токами высокой частоты.

Оборудование для изготовления объемных этикеток
В настоящее время на рынке предлагается широкий ассортимент оборудования для заливки смолой — от ручных станков до высокопроизводительных автоматических линий. Самым сложным является оборудование для заливки полиуретановой смолы. Дело в том, что полиуретановая смола при всех своих достоинствах — довольно капризный материал. Во многом это определяется тем, что смесь очень быстро (в течение нескольких минут, а иногда и секунд) превращается в гель.

Основа любой машины для заливки полиуретановой смолы — смеситель, обеспечивающий смешивание двух компонентов смолы, гомогенизацию смеси при помощи специальных миксеров и ее подачу заданными дозами в систему распределения. Одна из проблем, с которой сталкиваются производители объемных этикеток, — это возникновение в смоле после заливки пузырьков, появляющихся из-за присутствия в смоле воздуха и влаги. Для устранения данного дефекта современное оборудо¬вание может комплектоваться специальной вакуумной системой дегазации и обезвоживания смеси. На машинах, оснащенных подобной системой, смола и катализатор перед смешиванием проходят вакуумную обработку.

После смешивания смола подается на этикетки через сопла, число которых может достигать нескольких десятков, что позволяет осуществлять заливку нескольких этикеток одновременно. При заливке чрезвычайно важно обеспечить надежную фиксацию листа с этикетками на рабочем столе машины. Важным требованием является также строго горизонтальное положение листа — в противном случае слой смолы будет иметь неравномерную толщину. Современные машины комплектуются рабочими столами с вакуумной фиксацией листа, а автоматические линии могут иметь несколько десятков таких столов.

Как уже было отмечено, полиуретановая смола быстро начинает полимеризоваться и теряет текучесть. Это означает, что при остановке машины на продолжительное время оставшаяся в системе смесь может застыть, после чего удалить ее будет непросто. Поэтому в современных устройствах для нанесения полиуретановой смолы имеется система оповещения оператора о критическом времени простоя.

Если продолжения работы не планируется, необходимо промыть систему подачи смолы растворителем. Во многих моделях промывка осуществляется автоматически.

Нередко у производителей возникает необходимость заливать этикетки неправильной и сложной формы, например буквы или надписи. Изготовить этикетку столь сложной формы можно только с помощью оборудования, оснащенного системой XY, которая обеспечивает движение заливочных сопел над поверхностью листа по двум направлениям. Процесс выполняется под управлением компьютера, программу движения сопел и дозирования смолы предварительно задает оператор.

Полимеризация смолы происходит при комнатной температуре в течение примерно 8 часов. Однако это время может быть значительно уменьшено за счет использования специальных ИК-сушилок.

Оборудование для заливки полиуретановой смолы различается по степени автоматизации. Ручные машины предназначены для изготовления небольших тиражей этикеток (обычно от нескольких сотен до тысячи штук), имеющих, как правило, несложную форму. При работе с подобным оборудованием оператор должен самостоятельно позиционировать этикетки под соплами и подавать смолу при помощи педали. Однако даже эти простейшие машины могут оснащаться вакуумной системой дегазации и обезвоживания смолы.

Полуавтоматические машины автоматически выполняют все операции по заливке, за счет чего значительно возрастает производительность. Такое оборудование используется для изготовления крупных тиражей этикеток — в несколько десятков или сотен тысяч штук. Например, одна полуавтоматическая машина способна обеспечить этикетками крупный завод по производству бытовой техники. При работе на таком оборудовании оператор выполняет вручную только наклад и съем листов с этикетками, машина же, следуя заданной программе, осуществляет движение сопел и дозировку смолы. Некоторые полуавтоматические модели оснащаются устройством XY.

В поточных линиях, работающих по конвейерному принципу, автоматизирован весь цикл нанесения и сушки смолы. Основа автоматической поточной линии — замкнутый транспортер с вакуумными столами, на которые оператор укладывает листы с этикетками

В процессе движения транспортера листы доставляются сначала к модулю заливки, конструкция которого аналогична полуавтоматическому станку, а затем проходят через ряд ИК-сушилок, где происходит быстрая и полная полимеризация смолы. После этого оператор может снимать листы с готовыми этикетками.