Druk- en verwerkingsprocessen voor zelfklevende etiketten van papier en folie

Zelfklevend etikettenmateriaal is een gelamineerd materiaal dat uit drie zichtbare delen bestaat: een bovenlaag die het bedrukte ontwerp draagt, een lijmlaag en een siliconen losse liner. Omdat de lijm al deel uitmaakt van de constructie, heeft het etiket geen lijmpot, geen water en geen droogtijd nodig bij de applicator. Een rol kan door een automatische etiketteermachine op een verpakkingslijn lopen, of een enkel etiket kan met de hand worden gepeld en aangedrukt. Die constructie verklaart ook waarom etiketwerk anders werkt dan algemeen commercieel drukwerk. Bedrukken, stansen, afval verwijderen en opnieuw oprollen vinden meestal in één doorgang plaats op een etikettenpers, waarbij een ruwe rol aan de ene kant binnenkomt en afgewerkte etiketten aan de andere kant eruit komen.

Zeven functionele lagen in etikettenmateriaal

Een etikettenmateriaal ziet eruit als drie lagen, maar kwaliteitscontrole behandelt het als zeven, omdat elk ervan kan falen op de pers of in gebruik.

• Oppervlaktecoating. Een dunne coating verandert de bovenlaag, verhoogt de oppervlakte-energie, past de kleur aan of voegt bescherming toe zodat de bovenlaag inkt accepteert en vasthoudt tijdens hantering. Het wordt voornamelijk gebruikt op niet-absorberende bovenlagen zoals folie, gemetalliseerd papier en film.
• Bovenlaag. De bedrukbare laag die ook de lijm aan de achterzijde ontvangt. Papier, film, gelamineerd folie, textiel, dun metaalplaat en rubber komen hier allemaal voor. De keuze volgt de toepassing en de drukmethode, en de bovenlaag moet bestand zijn tegen stansen, afval verwijderen, snijden, perforeren en automatisch aanbrengen.
• Primer. Aangebracht op de achterkant van de bovenlaag om te voorkomen dat lijm erin migreert, om doordrukken te verminderen, om de lijm te verankeren en om weekmaker uit een filmlaag te blokkeren zodat deze de lijm niet bereikt en de hechting verzwakt.
• Lijm. De verbinding tussen etiket en substraat. Permanente en verwijderbare kwaliteiten dekken het meeste werk, en de chemie moet zowel bij de bovenlaag als bij het te etiketteren oppervlak passen.
• Siliconen loscoating. Een laag met lage oppervlakte-energie op de liner waardoor de lijm schoon loslaat zonder de bovenlaag te scheuren of de pelkracht in de loop van de tijd op te bouwen.
• Liner. Draagt het siliconen, beschermt de lijm en ondersteunt de bovenlaag tijdens stansen, afval verwijderen en afgifte door de etiketteermachine. De stijfheid en dikte van de liner beïnvloeden hoe goed een etiket loslaat bij hoge lijnsnelheid.
• Achtercoating of achterbedrukking. Een beschermende coating op de achterkant van de liner voorkomt dat lijm na het strippen en opnieuw oprollen aan de liner kleeft. Het ondersteunt ook meerlaagse etiketconstructies, en achterbedrukking kan een fabrikantenmerk of een beveiligingspatroon dragen.

Hoe etikettenmaterialen worden geclassificeerd

Vijf classificatiesystemen zijn gangbaar, en een etiketspecificatie combineert er meestal meerdere:

• Naar lijmgedrag: permanent of verwijderbaar.
• Naar aanbrengmethode van de lijm: hotmelt, oplosmiddel of emulsie.
• Naar lijmchemie: op rubberbasis of acrylaat.
• Naar liner: ondoorzichtig, semi-transparant of transparant.
• Naar bovenlaag: papier, film of speciaal materiaal.

De indeling naar bovenlaag is het belangrijkst op de pers, omdat papier en film een verschillende behandeling vereisen vanaf het afrollen tot aan de stans.

Bedrukken en verwerken van papieren etiketten

De procesroute hangt af van het materiaal en het eindgebruik van het etiket. Een etikettenpers is een machine met meerdere stations, en de verwerker rangschikt de stations naar de opdracht. Een typische volgorde verloopt als volgt.

• Afwikkelen. Intermitterende machines voor vlakdruk- en cilinderpersen draaien langzaam en hebben geen spanningregeling nodig, maar missen ook papiergeleiding, dus de rol moet recht worden gewikkeld voor register. Continu roterende persen hebben aangedreven spanningregeling en een papiergeleider nodig, omdat de spanning verandert naarmate de roldiameter afneemt.
• Heetfoliedruk. Vlakdruk-stansen past bij langzamere persen. Roterend stansen is snel en continu, maar wordt minder vaak gebruikt; bedrukte metallic inkt vervangt bij veel opdrachten de folie.
• Drukken. Vlakdruk past bij kleine vlakken en eenvoudige beelden zoals prijsetiketten en barcodes. Vlakdruk-cilinderpersen verwerken volvlakken en eenvoudige halftoonkleur. Rotatiepersen verwerken het breedste scala en zijn de gebruikelijke keuze voor hoogwaardig halftoon-etikettenwerk. Met UV-droging op elk van de drie kan op folie worden gedrukt.
• Folie voor of na het drukken. Eerst folie op een pers zonder UV-droging, met conventionele inkten, beperkt het ontwerp omdat de folie onder de inkt ligt. Eerst drukken en daarna folie op een pers met UV-droging laat de folie elk ontwerp volgen en is de betere route voor veeleisend werk.
• Vernissen. Een volvlakvernis over de inkt beschermt de bedrukking, weerstaat vocht en verhoogt de glans. Het kan laminering vervangen bij UV-uitharding.
• Laminering. Een folie op papier of folie beschermt de inkt, verhoogt de sterkte en geeft het beeld diepte. Laminering zonder drager is nu gangbaar omdat het goedkoper is, en transparante folie wordt vaker gebruikt dan matte.
• Perforatie. Vooral gebruikt voor computergedrukte etiketten, als transportgaten aan beide randen of als centraal gat voor het positioneren en aandrijven van het etiket in een prijspistool.
• Stansen. Etiketstansen snijden door het bovenmateriaal en stoppen bij de drager. Vlakke stansen zijn goedkoop en snel gemaakt, passen bij kleine oplagen en worden door de meeste etiketdrukkerijen gebruikt. Roterende stansen draaien sneller en houden nauwere toleranties bij grote oplagen, maar het gereedschap kost meer en heeft langere levertijd.
• Snijden of terugwikkelen. De afgewerkte baan wordt in vellen gesneden of teruggewikkeld tot rollen, afhankelijk van hoe het etiket wordt aangebracht.

Vellenwerk versus rolwerk

Bij etiketdruk op vellen domineert offset, goed voor ongeveer 95 procent van het werk, met hoogdruk, zeefdruk en digitaal druk voor de rest. Elke bewerking draait op een aparte machine, dus de productie per uur is laag en het afval hoger, maar de drukkwaliteit is sterk. Een vierkleuren-offsetetiket ziet er doorgaans beter uit dan dezelfde opdracht van een etikettenpers. Het nadeel is het formaat: een vel kan niet worden teruggewikkeld, dus deze etiketten worden met de hand aangebracht en kunnen niet op een automatische etiketteermachine. Vellenwerk past bij grote etiketten en bedrukte stukken op posterformaat net zo goed als bij etiketten.

Rolwerk is het tegenovergestelde. Hoogdruk domineert met ongeveer 97 procent, met zeefdruk, offset en flexodruk voor kleine aandelen. Elke bewerking gebeurt op één machine, dus de productie is hoog en de stukprijs laag. De gangbare hoogdruk-etikettenpers verwerkt eenvoudige steunkleur en lijnwerk goed, maar kan niet tippen aan offset op vellen voor halftoonkwaliteit. Het voordeel is de teruggewikkelde rol, die etiketteermachines, barcodeprinters en weegapparatuur voedt. Rolproductie blijft wereldwijd de belangrijkste route voor zelfklevende etiketten.

Folie-etiketten: oppervlaktebehandeling komt eerst

Folie biedt eigenschappen die papier niet kan evenaren, en foliedruk is de richting waarin de etikettenindustrie zich blijft ontwikkelen. De opbouw is dezelfde als bij papier, met één verschil: het folieoppervlak moet vóór het drukken worden behandeld.

Inkt vormt een beeld op papier door penetratie, verdamping, filmvorming en uitharding. Op dichte film is er geen penetratie, dus de inkt kan alleen verdampen, een film vormen en uitharden. Hechting hangt daarom af van de oppervlakte-energie van de film, die hoger moet zijn dan de oppervlaktespanning van de inkt. Er worden drie behandelingen gebruikt: coronabehandeling, die de oppervlakte-energie verhoogt en normaal bij de filmfabriek wordt uitgevoerd maar in de loop van de tijd afneemt, zodat het niveau vóór het drukken moet worden gecontroleerd en sommige persen een inline-behandelaar hebben; chemische behandeling, die het oppervlak aanpast voor inkt of thermische overdracht; en toplaag, die een ontvangende laag toevoegt.

Drukmethoden voor filmetiketten

• Conventionele hoogdruk met harsinkt. De meest gebruikte methode, maar langzaam drogend. Vellen worden ofwel gesneden en in rekken geplaatst, wat vloeroppervlak kost en doordruk veroorzaakt, ofwel gelamineerd terwijl de inkt nog nat is, wat het risico geeft dat oplosmiddel wordt ingesloten en de hechting faalt.
• UV-hoogdruk. Goede kwaliteit bij hoge snelheid. Omdat veel hoogdrukpersen geen UV-units hebben, vereist filmwerk vaak een persupgrade voordat het kan draaien.
• Solventflexodruk. Sterke inktbehechting en een vergevingsgezind proces, omdat solventinkten een lage oppervlaktespanning hebben. Milieu- en gezondheidsregels dringen het terug.
• Flexodruk op waterbasis. Lage kosten, schoon en in staat tot hoge kwaliteit, maar vereist een oppervlakte-energie van de film van ten minste 40 dynes en strikte controle van de pH en viscositeit van de inkt.
• UV-flexodruk, UV-zeefdruk en UV-offsetdruk. UV-flexodruk verlaagt de eis aan de oppervlakte-energie tegen hogere kosten. UV-zeefdruk verwerkt zware inktlagen op vel of rol. UV-offsetdruk is de enige praktische manier om film in offset te drukken, omdat conventionele offsetinkten niet kunnen drogen op een niet-absorberend oppervlak.
• Diepdruk en combinatiedruk. Diepdruk geeft de beste beeldkwaliteit maar is zeldzaam voor etiketten omdat de nabewerking lastig is. Combinatiepersen, zoals hoogdruk met zeefdruk of offset met hoogdruk, zetten meerdere methoden op één beeld om het beoogde visuele resultaat te bereiken.

Drogen en afwerking op film

Filminkten drogen door oxidatie en polymerisatie, verdamping van oplosmiddel, verdamping van water of UV-uitharding. Hetelucht, infrarood en UV-lampen doen het werk. Wat de methode ook is, de inkt moet volledig droog zijn zonder de fysische eigenschappen van de film, de werking van de lijm of de liner te veranderen. Instellingen van de droger, baansnelheid, keuze van additieven en filmkwaliteit werken op elkaar in, en een additief dat het drogen versnelt kan de inkt dof maken of de hechting aan de film verzwakken.

De afwerking van film volgt dezelfde route als die van papier. Heetfoliedruk, laminering, perforatie, vouwen, snijden, opwikkelen, afvalafvoer en stansen zijn allemaal van toepassing.

Controles vóór een etikettenoplage

Vier controles voorkomen de meeste problemen op de etikettenpers. Controleer het dyne-niveau van de film direct vóór het drukken, omdat coronabehandeling bij opslag afneemt. Bevestig dat de stans door het bovenmateriaal snijdt en bij de liner stopt, zonder inkepingen en zonder doorsnijden. Voer een plakbandtest uit op de eerste bedrukte lengte om de inktbehechting op film te bevestigen. Controleer rolrichting, kernmaat en wikkelspanning tegen wat de etiketteermachine verwacht, want een correct etiket op een verkeerd gewikkelde rol stopt nog steeds de verpakkingslijn.