Diverzita materiálů v centru pozornosti: pohled společnosti Windmöller & Hölscher na budoucnost flexotisku
Tlak na zavádění udržitelnějších obalů mění podobu odvětví flexibilních obalových materiálů. Tiskaři dnes musí pracovat s papírem, polyethylenem a stále širší škálou fólií na biologické bázi a kompostovatelných fólií, z nichž každá se na tiskovém stroji chová jinak. Zvládnutí této rozmanitosti bez snížení kvality či efektivity se stalo jednou z klíčových technických výzev.
K dosažení stálé kvality tisku je zapotřebí správně sladěných nastavení tiskového stroje a přesné manipulace s tiskovou páskou.
Ještě nedávno se při konstrukci tiskových strojů vycházelo z předvídatelných materiálů a stabilních procesních parametrů. Dnešní rozmanitost podkladových materiálů vyžaduje systémy, které dokážou kompenzovat značné rozdíly v mechanických a tepelných vlastnostech. Papír absorbuje vlhkost a mění své rozměry, zatímco tenké PE fólie nebo kompostovatelné fólie se deformují i při nepatrném napětí nebo teplotních výkyvech. Konstrukce tiskových strojů, které spolehlivě zvládnou oba tyto extrémy, se stala rozhodující technickou výzvou, kterou společnost Windmöller & Hölscher řeší prostřednictvím neustálého vývoje v oblasti manipulace s pásem, regulace teploty a automatizace.
Dosažení konzistentní kvality tisku vyžaduje správně nastavené parametry tiskového stroje a přesné vedení pásu. Systém řízení opakování společnosti W&H průběžně měří délku tiskového opakování při napnutí, detekuje odchylky v průběhu času a provádí automatické korekce během výroby. Aby byly splněny specifické požadavky na PCR fólie, kombinují tiskové stroje W&H tento systém řízení s pokročilou technologií transportu pásu. Sladěný systém snímačů napětí pásu, volnoběžných válců Super-Grip a točivého momentového motoru CI zajišťuje stabilní vedení pásu, čímž zaručuje přesnost registrace a stabilitu procesu při plné rychlosti.
Funkce EASY Setup minimalizuje nutnost zásahů obsluhy a zkracuje dobu nastavení i množství odpadu.
Rostoucí využívání materiálů z recyklátu po spotřebě (PCR) přináší další úroveň složitosti, protože jejich složení a mechanická stabilita se mohou v jednotlivých šaržích lišit, což ovlivňuje regulaci napětí, chování při sušení a přilnavost barvy. Zároveň tento přechod urychlují i předpisy: do roku 2030 bude evropská legislativa vyžadovat, aby mnoho druhů plastových obalů obsahovalo alespoň 35 procent PCR materiálů, přičemž do roku 2040 se tento podíl zvýší na 65 procent. Tato změna již nyní ovlivňuje výběr podkladových materiálů a podněcuje technické úpravy v tiskárnách.
Pro společnost Windmöller & Hölscher není udržitelnost pouze cílem, ale základem inovací. Společnost se zaměřuje na zvyšování účinnosti zařízení a snižování spotřeby zdrojů v rámci celého tiskového procesu a zároveň připravuje své technologie na nové materiály. Polyolefinové fólie na bázi PCR přinášejí zřejmý přínos pro životní prostředí, přinášejí však také specifické výzvy pro výrobní proces. Mohou obsahovat drobné inkluze, obvykle o velikosti jednoho až dvou milimetrů, které mohou být automatizovanými kontrolními systémy mylně interpretovány jako povrchové vady. Aby se tento problém vyřešil, je kontrolní technologie společnosti W&H, jako je například systém VISION, navržena tak, aby zohledňovala optické a strukturální vlastnosti různých materiálů. Díky optimalizovanému osvětlení, analýze obrazu a klasifikaci vad dokáže rozlišit skutečné tiskové chyby od neškodných nepravidelností v obsahu PCR. Tím se do značné míry zabraňuje zbytečným falešným výstrahám o vadách a plýtvání a zajišťuje se stabilní kontrola kvality i u náročných podkladů.
Kromě kontroly se automatizace nyní rozšiřuje i na samotné nastavení tiskového stroje v širším smyslu. Moderní asistenční systémy jsou navrženy tak, aby vyhodnocovaly údaje o materiálu a automaticky nastavovaly optimální parametry pro každý substrát. Jedním z takových příkladů je systém EASY Setup od společnosti Windmöller & Hölscher. Na základě uložených profilů substrátů systém určuje ideální napětí pásu, teplotu sušení a nastavení osvětlení pro kontrolní jednotky, čímž zajišťuje, že každý materiál, od tenkého PE a papíru až po fólie s vysokým podílem recyklovaného materiálu (PCR), běží za stabilních a reprodukovatelných podmínek. Díky integraci informací o materiálu do řízení tiskového stroje systém EASY Setup minimalizuje zásahy obsluhy a snižuje dobu nastavení i množství odpadu. V podstatě umožňuje tiskovému stroji přizpůsobit se materiálu, namísto toho, aby materiál musel být přizpůsobován tiskovému stroji.
Klíčovým krokem k dosažení požadovaných mechanických a optických vlastností je proces orientace ve směru stroje (MDO).
V oblasti extruze vede přechod k jednosložkovým strukturám k podobné transformaci. Aby bylo možné flexibilní obaly recyklovat, je třeba dnešní vícesložkové lamináty nahradit jednosložkovými strukturami. Klíčovým krokem k dosažení požadovaných mechanických a optických vlastností je proces orientace ve směru stroje (MDO, Machine Direction Orientation), při kterém parametry protahování umožňují výrobcům fólií přesně vyladit chování fólie. Materiály jako PET, dlouho ceněné pro svou zpracovatelnost v navazujících procesech, jsou stále častěji nahrazovány materiály typu MDO-PE nebo MDO-PP. Ačkoli lze tyto vlastnosti při extruzi přizpůsobit, mezi dříve používanými PET fóliemi a novými fóliemi s MDO úpravou stále existují rozdíly v tuhosti, chování při smršťování nebo optických vlastnostech, které musí zpracovatelé a tiskárny zohlednit.
Vzhledem k tomu, že společnost Windmöller & Hölscher sdružuje pod jednou střechou odborné znalosti v oblasti extruze, tisku a zpracování, probíhá vývoj v těchto oblastech koordinovaně, nikoli izolovaně. Tím je zajištěno, že požadavky na procesy jsou sladěny již v rané fázi výzkumu a vývoje a že následné kroky dokážou spolehlivě zpracovat nové monomateriálové struktury. Pokud extruze zajišťuje konzistentní vlastnosti fólie, může automatizace na tiskovém stroji, jako jsou systémy EASY od společnosti W&H, plně podporovat stabilní a vysoce kvalitní výrobu s minimálním množstvím odpadu. Tento integrovaný přístup posiluje celý hodnotový řetězec, protože monomateriálové fólie a recyklované materiály (PCR) se stávají standardem v oblasti udržitelných obalů.
