Как достичь металлических эффектов с помощью холодной фольги на пленочных основах?

Почему для пленочных основ требуются иные подходы

Пленочные основы — полипропилен, полиэтилен, полиэстер и их различные покрытые и обработанные варианты — заняли значительную долю рынка этикеток и гибкой упаковки. Они обеспечивают прозрачность, прочность, влагостойкость и премиальный внешний вид, недостижимый для бумаги. Однако те же свойства, которые делают пленки привлекательными для владельцев брендов, затрудняют применение холодной фольги. Бумага пористая и естественным образом воспринимает клеи и покрытия. Пленка — нет. Её поверхность гладкая, непористая и химически инертная. Для того чтобы УФ-клей надежно закрепился и холодное фольгирование фольга чисто перенеслась на пленочную поверхность, требуются иные параметры технологического контроля по сравнению с бумажными основами.

Исходной точкой является поверхностная энергия. У большинства необработанных плёнок поверхностная энергия значительно ниже порогового значения, необходимого для правильного смачивания и адгезии УФ-клеев. Без обработки клей собирается в капли, образует сетчатую структуру или отступает от краёв, в результате чего перенос фольги выглядит неровным под увеличением и пятнистым невооружённым глазом. Решение заключается не в одном действии, а в последовательности согласованных решений, начинающихся ещё до запуска печатной машины.

Обработка поверхности задаёт основу для всего последующего

Обработка коронным разрядом — наиболее распространённый метод повышения поверхностной энергии плёнки непосредственно на флексографской машине. В этой системе полотно плёнки проходит под электродом высокого напряжения, который обрабатывает поверхность ионизированным воздухом и создаёт полярные функциональные группы на полимерных цепях. Эти группы повышают поверхностную энергию до диапазона, в котором клей может смачивать поверхность и образовывать прочное соединение. Эффект является временным: плёнка с обработкой, оставленная на рулоне в течение недель, постепенно теряет преимущества обработки по мере того, как полимерные цепи поворачиваются, а полярные группы мигрируют внутрь объёма материала. По этой причине обработка коронным разрядом даёт наилучшие результаты, когда она расположена непосредственно перед станцией нанесения клея на машине.

Требуемый уровень обработки зависит от типа пленки и химического состава клея. Общее правило гласит, что поверхностная энергия субстрата должна превышать поверхностное натяжение клея с достаточным запасом. Например, необработанный полипропилен имеет слишком низкую поверхностную энергию для надежного закрепления клея. После правильной коронной обработки поверхностная энергия повышается до диапазона, в котором холодные фольгированные клеи могут эффективно работать. Недостаточная обработка не обеспечит закрепления клея. Избыточная обработка может привести к чрезмерному окислению поверхности и образованию слабого граничного слоя, который фактически снижает прочность соединения. Измерение поверхностной энергии с помощью тестовых маркеров или растворов непосредственно на печатной машине — а не только в лаборатории — помогает выявить отклонения в обработке до того, как они вызовут брак.

Выбор клея и его нанесение на непористые поверхности

На бумаге клей для холодной фольги может немного проникать в волокнистую структуру, образуя механическое сцепление, которое дополняет химическую связь. На плёнке волокнистая структура отсутствует. Связь носит исключительно химический характер и зависит от состава клея, обеспечивающего сцепление с обработанной полимерной поверхностью и удержание металлизированного слоя фольги после УФ-отверждения. Катионные УФ-клеи, как правило, обеспечивают лучшее сцепление с плёночными субстратами по сравнению со свободнорадикальными составами, хотя выбор зависит от конкретной химии плёнки и требуемой скорости отверждения, обусловленной скоростью печатного оборудования.

Вес клеевого слоя имеет большее значение для пленки, чем для бумаги. Поверхность пленки не впитывает клей, поэтому весь объем клея остается на ее поверхности. Избыток клея превращает пленку в «каток», по которому фольга скользит при контакте в зоне сжатия, размазывая мелкие детали. Недостаток клея приводит к неполной покрытием сплошных участков и образованию микроскопических отверстий («игольчатых точек»), которые проявляются как неметаллизированные пятна на фоне подсвеченной упаковки. Геометрия ячеек анилокс-валика и настройка ракельного ножа определяют вес клеевого слоя, наносимого на печатную форму. Для пленочных основ производители часто выбирают объемы анилокс-валиков из нижней части диапазона по сравнению с бумагой — именно потому, что клей не впитывается.

Выбор состава фольги, влияющий на видимый результат

Холодная фольга — это не единый продукт. Это категория, внутри которой существуют различия, и различия между составами фольги наиболее отчётливо проявляются при нанесении на плёнку. Фольга, разработанная для универсального применения в производстве бумажной упаковки, может иметь слой отделения, рассчитанный на шероховатость поверхности и впитывающую способность покрытого картона. На гладкой плёнке тот же слой отделения может вести себя иначе: фольга может отделяться слишком легко, поднимаясь по краям тонких шрифтов, или, напротив, недостаточно легко, требуя повышенного давления в зоне контакта, что приводит к деформации рисунка клеевого слоя.

Слой металлизации также влияет на визуальный результат на плёнке. Поскольку плёнка прозрачна, отражающий слой фольги часто виден как с лицевой, так и с обратной стороны. Любые неоднородности в вакуумно-металлизованном алюминии — такие как сквозные отверстия, участки с пониженной толщиной или пятна окисления — становятся чрезвычайно заметными при подсветке или при рассмотрении упаковки на фоне источника света. Фольги, разработанные специально для применения на плёнке, как правило, используют более высококачественную металлизацию с более строгими допусками по дефектам, поскольку прозрачная основа не позволяет скрыть никакие недостатки.

Последовательность дополнительной печати и её влияние на глубину металлического эффекта

Одно из творческих преимуществ холодной фольги на плёнке — возможность дополнительной печати полупрозрачными красками и создания цветных металлических эффектов с объёмом. Поскольку основа плёнки прозрачна, слой фольги может располагаться между основой и печатной краской или между двумя слоями краски — в зависимости от замысла дизайна. Печать полупрозрачных красок процесса непосредственно поверх яркой фольги создаёт насыщенный цветной металлический вид, который меняет характер при движении упаковки под освещением розничной точки.

Последовательность имеет значение. Если фольга наносится первой, а чернила — поверх неё, то чернила должны хорошо сцепляться с поверхностью фольги; для этого требуется либо специальная верхняя плёнка на фольге, обеспечивающая приём чёрнил, либо грунтовка, наносимая в линии перед модулями печати. Если же сначала наносятся чернила, а фольга — поверх них, то клей должен соединяться с уже напечатанными чернилами, а не с голой плёнкой; при этом чернила должны быть полностью отверждены и не содержать поверхностных загрязнителей, таких как силиконовые смазывающие агенты, которые могут нарушить адгезию. Каждая последовательность имеет своё применение. Метод «фольга поверх чернил» обычно даёт более мягкое и гармоничное металлическое свечение. Метод «чернила поверх фольги» обеспечивает максимальную отражательную способность, при этом цвет выступает в виде прозрачного тонирующего слоя.

Регистрация и контроль натяжения плёночных полотен

Пленочные основы растягиваются. Полиэтилен растягивается сильнее, чем полиэстер, а тонкие пленки — сильнее, чем толстые. Это растяжение в сочетании с термочувствительностью некоторых пленок к УФ-лампам отверждения создает проблемы совмещения, которых не существует при печати на размерностно стабильной бумаге. Пленочная лента, слегка удлиняющаяся под натяжением между станцией нанесения клея и зоной переноса фольги, может сместить узор фольги относительно печатного изображения на величину, заметную невооруженным глазом.

Контрмеры начинаются с управления натяжением. Пропуск пленки при минимальном постоянном натяжении, обеспечивающем стабильность полотна, снижает растяжение и вызванный им дрейф регистрации. Охлаждаемые холостые ролики после УФ-станции отводят тепло до того, как пленка поступит на следующий печатный модуль, минимизируя тепловое расширение. Некоторые переработчики выполняют начальный проход регулировки регистрации на пленке с пониженной скоростью, чтобы установить правильные параметры, а затем повышают скорость после достижения стабильного движения полотна. Дополнительные минуты, затраченные на настройку, быстро окупаются за счет снижения отходов в течение всей печатной партии.

Долговечность требует, чтобы упаковочная пленка обеспечивала надежное соединение с фольгой

Упаковка на основе пленки часто используется в тех областях применения, где декорированная поверхность подвергается более жестким условиям, чем бумажная этикетка. Стоячие пакеты деформируются и мнутся при наполнении и транспортировке. Теплосжимаемые рукава претерпевают значительное изменение размеров при термообработке. Гибкая упаковка для средств личной гигиены контактирует с лосьонами, маслами и спиртосодержащими растворами, которые могут разрушать линию адгезии фольги. Холодная фольга, выглядящая безупречно сразу после печати, может отказать в эксплуатации, если клеевое соединение не способно выдержать механические и химические воздействия среды, в которой находится упакованный продукт.

Испытание адгезии фольги на плёнке означает выход за рамки простого теста с использованием клейкой ленты. Тест на образование морщин — при нём декорированную плёнку многократно изгибают и осматривают на наличие отслаивания фольги или появления трещин — имитирует механические нагрузки, которым подвергается гибкая упаковка в процессе эксплуатации. Испытания на химическую стойкость с применением реальной формулы продукта — будь то шампунь, соус для пищевых продуктов или средство для чистки — выявляют деградацию адгезионного слоя, которую невозможно обнаружить визуальным осмотром. Для переработчиков, обслуживающих бренды с высокой чувствительностью к юридической ответственности — фармацевтические, средства личной гигиены и продукты, контактирующие с пищей — такой уровень валидации не является опциональным.

GL Foils предлагает решения для холодной фольги на плёнке с акцентом на поведение при отделении, качество металлизации и восприимчивость поверхности к покрытию. Подбор подходящего сорта зависит от типа плёнки, клея, последовательности печати и требований к долговечности. Для переработчиков, переходящих от бумаги к плёнке, поставщик фольги с высокой технической компетенцией снижает затраты, связанные с дорогостоящими пробными запусками и ошибками на начальных этапах.