­همه چیز درباره لیبل های قالبی IML – چاپ و نشر آنلاین

لیبل قالبی (IML)

لیبل های قالبی در حقیقت یک شیوه پیش تزئین (pre-decorating) ظروف است که به شیوه تزریقی، بادی یا ترموفورم قالب گیری و ساخته می شود. این شیوه ابتدا در دهه هفتاد در اروپا و سپس در آمریکا به کار گرفته شد. منظور از پیش تزئین یعنی نصب لیبل روی ظرف قبل از اینکه محتوای ظرف درون آن ریخته شود. لیبل های قالبی برای تولیدات پلاستیکی که مصارف غیر بسته بندی دارند یک شیوه ی پرطرفدار بوده که در بسیاری از صنایع جایگزین لیبل های پشت چسب دار و انواع دیگر لیبل ها شده است.

یکی از مواردی که لیبل های IML را از لیبل های عادی پشت چسب دار متمایز می کند پوشش (کوتینگ) چسب حرارتی است. که ضمن عملیات تکمیلی چاپ به پشت لیبل IML اضافه می شود. استفاده از لیبل های IML باعث می شود که کلیه مراحلی که برای چسباندن و نصب لیبل های عادی مورد نیاز است، حذف شود.

در فرآیند لیبل زنی قالبی، یک لیبل از درون خشاب جانبی وارد قالب شده و با استفاده از نیروی مکش، الکتروسیته ساکن یا دیگر راه های مناسب به طور ثابت مورد نظر قرار می گیرد. سپس قالب بسته شده و پلاستیک مذاب به صورت اکسترود یا تزریقی وارد قالب شده و ظرف مورد نظر قرار می گیرد. پلاستیک داغ لیبل را در بر گرفته و آن را جز لاینفک شئی مذاب می کند. تفاوت عمده بین لیبل های چسبی و لیبل های قالبی این است که لبیل های چسبی در حقیقت روی سطح ظرف پلاستیکی قرار می گیرد ولی لیبل های قالبی به بخشی از دیوار ظرف تبدیل می شود. 

بیشتر بخوانید: پیشرفت استفاده چشمگیر از PET بازیافتی در صنعت بسته بندی

مزایای استفاده از لبیل های قالبی

• هزینه کمتر؛
• به هیچ عملیات و یا تجهیزات اضافی برای نصب لیبل احتیاج نیست؛
• لیبل همزمان با تولید ظرف به آن اضافه می شود؛
• سرعت تولید بسته بندی افزایش می یابد؛
• کاهش هزینه انبارداری؛
• بهبود ظاهر و افزایش جذابیت ظرف؛
• مقاومت بهتر در مقابل لکه ها؛
• افزایش مقاومت دیواره جانبی ظرف؛
• افزایش مقاومت لیبل در مقابل فشار.

از لیبل های قالبی IML معمولاً برای تزئین بطری هایی که از پلی اتیلن با دنسیته بالا (HDPE)، پلی پروپیلن (PP)، PET و پی وی سی ساخته شده استفاده می شود. در بسیاری از اقلام پلاستیکی ازجمله اسباب بازی، قطعات یدکی خودرو از این نوع لیبل استفاده می شود. زیرا دوام آنها زیاد است و می تواند اطلاعات ضروری و حیاتی برای مدتها روی خود حفظ کند. علاوه بر این موارد در بسیاری از انواع بسته بندی برای شوینده ها، مواد بهداشتی، روغن موتور محصولات کشاورزی و تجهیزات خودرو از این نوع لیبل استفاده می شود.

عملیات تزریق قالب

هنگامی که تولیدکننده تصمیم می گیرد از لیبل های قالبی برای تزئین ظرف و کالای خود استفاده کند عوامل متعددی را قبل از اضافه کردن عملیات لیبل زنی به فرآیند تزریق قالب خود باید درنظر بگیرد.

یکی از اولین موارد اتوماسیون، مرحله قرار دادن لیبل درون قالب است. دستگاه های قالب گیری تزریقی که به بازوی روباتیک مجهزند می توانند به طور خودکار لیبل را وارد محفظه قالب کرده و درون آن قرار دهند. برای این کار باید در انتهای بازوی روبات تغییرات اعمال کرده و آن را برای انجام این کار تنظیم کرد. البته لیبل را به صورت دستی می توان وارد قالب کرد ولی به طور طبیعی این روش از دقت چندانی برخوردار نخواهد بود و به زمان بیشتری نیاز نیاز دارد.

یکی دیگر از موارد، برداشت لیبل توسط بازوی روبات است. برای این کار لیبل ها را ابتدا باید به صورت ورق برش زد سپس آنها را درون یک خشاب یا کاست قرارداد. سپس انتهای بازوی روبات با استفاده از کلاهک های مکشی، لیبل ها را تک تک بر می دارد. مشکل این جاست همواره بین ورق های لیبل، الکتریسیته ساکن ایجاد می شود که باعث به هم چسبیدن می شود.

به همین خاطر برخی مواقع بازوی خودکار، دو لیبل را همزمان بر می دارد و برای رفع این مشکل باید از تجهیزاتی که الکتریسیته ساکن بین ورق ها را از بین می برند استفاده کرد. البته استفاده از این تجهیزات باعث افزایش هزینه ها می شود. برای حل این مشکل نیز می توان از لیبل هایی استفاده کرد که به صورت رول چاپ شده اند و با استفاده از یک سیستم توزیع لیبل به صورت تک تک در اختیار بازوی متحرک قرار می گیرند.

یکی از پیچیده ترین مراحل فرآیند لیبل زنی به شیوه قالبی، ثابت نگه داشتن لیبل درون قالب در هنگام تزریق پلاستیک است. برای این کار از روش های گوناگون استفاده می شود.

نیروی مکش

ماشین هایی که دارای طراحی ویژه هستند و به روزنه های مکش مجهزند می توانند لیبل را درون قالب در مکان و موقعیت مورد نظرثابت و بی حرکت نگاه دارند. چرخه فرآیند در این ماشین این گونه است. 

روبات لبیل را از کاست حاوی لیبل ها برمی دارد و آن را در مکان و موقعیت مناسب درون قالب قرار می دهد سپس نیروی مکش به کار افتاده و قالب بسته می شود. البته در این روش هزینه و نحوه کارکرد ماشین برای کاربردهای  IMLرا باید در نظر گرفت.

هزینه ابزارکاری و ماشین کاری برای طراحی و ساخت روزنه های مکش درون قالب می تواند بسیار گران از آب در بیاید از سوی دیگر جنس لیبل باید آنقدر محکم باشد که بتواند نیروی مکش را تحمل کرده و به درون روزنه های مکش کشیده نشود. در غیر این صورت روی سطح ظرف پس از قالب ریزی برآمدگی  هایی به شکل حباب (که به اصطلاحا جوش می گویند) ایجاد می شود. ازسوی دیگر نیروی مکش در قالب می توانند حرارت های متغیر و غیر منسجم ایجاد کرده وکارایی کل فرآیند را مختل سازد.    

حتما باید اطمینان حاصل کرد که روبات حتی یک عدد لیبل را نیز از دست نمی دهد. زیرا تزریق پلاستیک درون قالب بدون لیبل باعث از کار افتادن کل فرآیند می شود. برداشتن قالب و تمیز کردن روزنه ها و گذرگاه های مکش نیز بسیار زمان بر و هزینه بر است.

برای پرهیز از چنین وضعیتی راه هایی برای هوشمندی سیستم مکش باید به کار گرفته شود تا در صورت عدم ورود لیبل به درون قالب بتوان از تزریق پلاستیک جلوگیری کرد. استفاده از روش مکش مزایایی نیز دارد. هنگامی که شکل محصول قالب گیری شده پیچیده است، یا لیبل باید به صورت طرح دار پرداخت  شود، استفاده  از سیستم  مکش مقرون به صرفه و مناسب است.

الکتریسیته ساکن

استفاده از الکتریسیته ساکن در فرآیند  لیبل زنی قالبی مزایای فراوانی دارد. زیرا نیاز به استفاده از نیروی مکش درون قالب را از بین می برد. در این روش لیبلی که از مواد و ساخت مناسب برخوردار است با استفاده از الکتریسیته ساکن باردار می شود. پس از باردار شدن لیبل برای چسبیدن به سطح فلزی پرداخت شده قالب تمایل پیدا می کند و به آن می چسبد و سپس می توان عمل تزریق را انجام داد.

در فرآیند الکتریسیته ساکن، روبات، لیبل را از درون خشاب لیبل ها  با استفاد نیروی مکش بر می دارد. بار الکتریکی بسیار قوی هنگامی که انتهای بازوی روبات لیبل را بر می دارد و یا هنگامی که لیبل به قالب نزدیک می شود، به لیبل منتقل می شود. روبات لیبل را درون سطح قالب قرار می دهد.

در روش الکتریسیته ساکن هیچ نوع نیروی مکشی برای چسباندن لیبل به سطح درون قالب مورد نیاز نیست.  برخی از مراکز قالب گیری تلاش کرده اند تا عمل باردار کردن لیبل و قرار دادن آن درون قالب را به صورت دستی انجام دهند ولی تجربه نشان داده که هزینه نیروی انسانی با روش دستی بسیار بالا است و زمان تولید را هم تا حد زیادی افزایش می دهد.

ویژگی های کلیدی لیبل های قالبی

خواص فیزیکی و الکتریکی لیبل هایی که در روش الکترواستانیک مورد قرار می گیرند بسیار اهمیت دارد. سطح لیبلی که قرار است با محفظه قالب تماس پیدا کند باید کاملا عایق باشد تا بتواند بار الکتریکی را پذیرفته و آن را حفظ کند. هر چه مقاومت لیبل بالاتر باشد بهتر می تواند بار الکتریکی را حفظ کرده و آن را به سطح محفظه قالب فلزی منتقل نکند.

 اگر الکترسیته در هنگامی که لیبل با قالب تماس پیدا می کند حفظ نشود نیروی چسبندگی از بین رفته و لیبل لیز می خورد و در جای خود قرار نمی گیرد. میزان مقاومت لیبل را می توان با تجهیزات مقاومت سنج اندازه گیری کرد.

اگر از مرکب های رسانا و همچنین پوشش، یا لمینیت استفاده می شود، آن ها باید در پشت لیبل و طرف دیگر آن که با قالب در تماس نیست چاپ شوند یا قرار بگیرند. البته جنس و نوع لیبل تنها یکی از عواملی است که میزان چسبندگی لیبل به قالب را در طول قالب گیری تعیین می کند.

موارد دیگر ازجمله حرارت قالب گیری، سازگاری پلیمر با لیبل، مکان و موقعیت محفظه قالب و شدت جریان مواد مذاب در هنگام تزریق از دیگر مواردی هستند که در چسبندگی لیبل در طول فرآیند تزریق تاثیر دارند. به همین خاطر قبل از نصب و راه اندازه ی سیستم IML حتما باید از نظرات و توصیه های متخصصان این رشته بهره مند شد.

راه حل جدید اوری دنیسون

هر دو روش مکش و الکتریسیته ساکن برای فرآیند IML دارای کاستی ها و مشکلات هستند. شرکت اوری دنیسون ادعا می کند راه حلی ابداع کرده که هیچکدام از این کاستی ها را ندارد. راه حل اوری دنیسون، نوعی لیبل قالبی جدید به نام ACCU _ PLACE IML است. این نوع لیبل بدون نیاز به نیروی مکش یا الکتریسیته ساکن درون قالب ثابت باقی می ماند. این لیبل از یک نوع پوشش خاص برخوردار است که می تواند به طور موقت به سطح قالب بچسبد. امروزه از انواع رزین های پلاستیکی برای قالب گیری استفاده می شود.

لیبل های قالبی باید با انواع رزین ها از پلی پروپیلن تا پلی کربنات سازگار باشند. برای چاپ لیبل های قالبی از ماشین های چاپ رول کم عرض از جمله گالوس، لیبل من و سازندگان دیگر استفاده می شود.  

سخن پایانی

لیبل زنی قالبی در وهله اول شاید کاری پیچیده و عملیاتی پرهزینه به نظر رسد. ولی باید در نظر داشت که در فضای رقابتی امروز، برد با کسانی است که ریسک سرمایه گذاری را می پذیرند. هنگامی که یک خط IML درون یک خط تولیدی به راه بیفتد، این تکنولوژی را می توان به خطوط تولیدی دیگر تسری داد و از این طریق فرآیند IML به بخشی از یک برنامه توسعه مدام درون یک ساختار تولیدی بسته بندی و یا کالای دیگر تبدیل می شود.

واژه نامه اصطلاحات و عبارات لیبل های قالبی

Activation Temperature

دمای فعال سازی، دمایی که در آن یک پوشش چسب حرارتی، حالت چسبندگی به خود می گیرد.

Basis weight

وزن پایه، وزن مساحت مشخصی از یک سطح چاپ پذیر که معمولاً به صورت پوند بر هر بند یا گرم بر متر مربع (گراماژ) تعریف می شود.

Blocking

پیوستگی، گرایش و تمایل دو سطح چاپ پذیر به چسبیدن به یکدیگر به ویژه در اثر فشار و یا حرارت.

Blow pin

پین بادی، یک پین توخالی که پس از بسته شدن قالب درون لوله پلاستیکی داغ و توخالی قرار می گیرد و از طریق آن با هوای فشرده، پلاستیک درون قالب پخش می شود.

Blow Molder

سازنده بطری های پلاستیکی برای تولیدات غذایی و مواد شیمیایی خانگی

Bond Strength

مقاومت چسبندگی، این مقاومت یا اندازه گیری نیروی مورد نیاز برای جدا کردن دو سطح که با استفاده از لمینیت یا چسب حرارتی به یکدیگر چسبیده اند، مشخص می شود.

Bubbling  

ایجاد حباب، نوعی مشکل و ایراد که در اثر درست نچسبیدن لیبل به قالب به وجود آمده و باعث می شود پس از قالب گیری حباب هایی روی لیبل به وجود آید.

C2S

لیبلی که دو طرف آن دارای پوشش باشد.

Caliper

کالیپر، ضخامت سطح چاپ پذیر که صورت میل یا پونت (یک میل= یک هزارم اینچ) یا میکرون (یک میل= 25.4 میکرون) ارائه می شود.

Clamping Station

محفظه قالب روی دستگاه قالب گیری.

Cling  

چسبندگی ضعیف بین ورق های لیبل به گونه ای که به راحتی می توان آن ها را با دست جدا کرد.

Coextrusion  

کو اکستروژن، تزریق همزمان دو یا چند پلیمر برای ساخت لوله های پلاستیکی توخالی. این لوله های پلاستیکی به درون قالب تزریق می شوند.

Cof

ضریب اصطکاک، نسبت نیروی اصطکاک به نیرویی که عمود بر جریان حرکت عمل می کند.

Static Cof

ضریب اصطکاک ایستایی

Kinetic cof

ضریب اصکاک جنبشی

Curl

لیبلی که تاب برداشته یا لوله شده است.

Converter

تبدیل کار، سازنده ای که برای مواد رول با استفاده از روش هایی نظیر لمینیت، پوشش یا چاپ، ارزش افزوده ایجاد می کند.

Couponing

امکان کندن آسان بخشی از لیبل برای ارائه مجدد آن به نقطه خرید (برای دریافت جایزه یا تخفیف ویژه).

Crazing

هنگامی که لیبل شکل پوست سوسمار پیدا می کند.

Denesting

برداشتن بطری ها از درون کارتن.

Diecut

دایکات، لیبل هایی که از روی ورق چاپ شده با استفاده از تیغ برش خورده اند.

Dimensional Stability

میزان مقاومت فیلم در برابر کشش یا جمع شدن در طول عملیات تبدیل یا قالب گیری.

Double picking

برداشتن دو یا چند لیبل از درون کاست یا خشاب لیبل به علت چسبندگی بین لیبل ها.

Edge welding

لیبل هایی که لبه های آن ها به خاطر دایکات نامناسب به یکدیگر می کند.

EVOH  

اتیل وینیل الکل، یک پلیمر که به عوان ماده نفوذ ناپذیری گازی در عملیات لمینیت مورد استفاده قرار می گیرد.

 Extruder

اکسترودر، ماشینی که گرانول های رزین را ذوب کرده و آن ها را به لوله های پلاستیکی تو خالی تبدیل می کند.

Extrusion

اکستروژن، عملیات تبدیل گرانول های رزین به ورق، نوار یا لوله های پلاستیکی برای فرآوری های بعدی.

FIML

لیبل زنی فیلمی قالبی

Flagging

جدا شدن لبه های لیبل از روی ظرف

Flash

پلاستیک اضافی که از درون قالب بیرون می زند و هنگامی که ظرف از قالب برداشته می شود، آن را دور می ریزند.

Foil Stamping

طلاکوب، فویل متالیک رنگی که با استفاده از گرما و فشار روی سطح لیبل منتقل می شود.

Friction

اصطکاک، سایش، نیرویی که در مقابل حرکت نسبی بین دو سطح مماس با یکدیگر، مقاومت می کند.

Gang filling

پر کردن گروهی ظروف با استفاده از چیدین پرکن.

Gel lacquer

لاک ژل، پوشش (کوتینگ) چسب حرارتی مذاب که توسط فرآیند گراور به صورت یک ماده حلال روی لیبل منتقل می شود.

Gravure

گرآور (چاپ گود)، نوعی روش چاپی که مرکب یا پوشش را با استفاده از حفره هایی که روی یک سیلندر فلزی حکاکی شده اند روی سطح چاپ پذیر منتقل می کند.

HBA

موادی که به بهداشت فرد کمک کرده و یا کاربردهایی آرایشی دارند.

HDPE

پلی اتیلن با دانسیته بالا

Heat resistance

مقاومت گرمایی، دمایی که میزان پیوند (چسبندگی) یا سیل (درزبندی) را قبل از اینکه از بین برود به حداکثر می رساند.

Heat transfer

انتقال حرارتی، لیبل های عکس برگردانی که به صورت رول هستند و با استفاده از گرما و فشار روی ظرف منتقل می شوند.

Heat seal coating

نوعی پوشش چسب دار که در دمای اتاق چسبناک نیست ولی به محض این که در معرض گرما قرار بگیرد چسبناک می شود.

HIC Containers

ظروف خانگی و مواد شیمیایی صنعتی.

High die cutting

فرآیند ناپیوسته (خارج از خط تولید و یا چاپ) برای پانچ لیبل ها در یک مرحله، پانچ 500 تا 1000 ورق لیبل یکجا.

Hot tack

 قدرت چسبندگی ماده مذاب بلافاصله پس از اینکه نیروی فشار قطع می شود.

In mold labeling

لیبل زنی درون قالبی

In Case Filling

پر کردن گروهی بطری ها بدون اینکه از درون کارتن یا جعبه برداشته شوند.

Injection IML

روشی که بر اساس آن لیبل های برش خورده و یک ماهیچه شکل دهنده درون قالب قرار می گیرند. پلاستیک داغ فضای حائل بین لیبل و ماهیچه شکل دهنده را پر می کند.

Letterpress

چاپ لترپرس، یک شیوه چاپی که مرکب را از روس بخش های برجسته کلیشه فلزی یا پلیمری روی کار منتقل می کند.

Mold release

یک نوع ماده افزودنی در رزین پلاستیکی که مانع چسبیدن ظرف قالب گیری شده به قالب می شود.

MSL

واحدی معادل یک هزار اینچ مربع، نوعی واحد اندازه گیری برای قیمت گذاری لیبل.

MSW

ضایعات خشک شهری.

Narrow Web

ماشین چاپ رول کم عرض، عرض رول در این ماشین ها بین 18 تا 24 اینچ است.

Offset lithography

چاپ افست، یک روش چاپی که در آن مرکب چرب تصویر را به یک سیلندر لاستیکی و سپس روی سطح چاپ پذیر منتقل می کند.

Off ware

ظروف قالب گیری شده که به خاطر عیب و ایراد در ساخت آن از خط خارج می شوند.

Overprint Lacquer

لاک روی چاپ، یک نوع ورنی شفاف یا پوشش که روی سطح چاپ پذیر منتقل می شود تا از آن محافظت کند.

Packaging

نحوه ای که لیبل های قالبی برای ارسال به تولیدکنندگان ظروف یا کالا بسته بندی می شوند.

Panel bulge

برآمدگی بیرونی بخشی از بطری که لیبل های قالبی در آن قرار دارد. استفاده از لیبل های کاغذی و برخی از لیبل های پلاستیکی این وضعیت را به وجود می آورد.

Prison

لوله های پلاسنیک مذاب که از دستگاه اکسترودر بیرون می آیند.

PCR

رزینی که پس از بازیافت بطری ها و ظروف پلاستیکی دور ریخته شده به دست می آید.

PET

پلی اتیلن ترفتالات

Pick and Place  

دستگاه مجهز به بازوی مفصل دار که لیبل ها را از درون کاست یا خشاب برداشته و آن را درون قالب قرار می دهد.

Puckering

نوعی نقص در لیبل که باعث جدا شدن لبه های لیبل از روی ظرف می شود.

Regrind

عملیات تبدیل کردن بطری ها و ظروف معیوبی که از خط خارج شده اند به گرانول و تغذیه آن دستگاه اکسترودر.

Release Liner

زیره، کاغذ یا فیلمی که زیر لیبل های پشت چسب دار و حرارتی را پوشانده و از آن محافظت می کنند. برای چسباندن لیبل به ظرف این بخش باید از لیبل جدا شود.

Retained solvents

 حلال یا آبی که درون یک پوشش چسب یا مرکب حبس شده باشد.

Rheology

رئولوژی، علم تغییر شکل پذیری و جریان پلیمرها

Rippling

چروک شدن و موج برداشتن لیبل

Rotary die cutting

دایکات روتاری، فرآیند برش زدن و پانچ کردن هر لیبل از درون ورق یا قالبی که آن را احاطه کرده با استفاده از ابزاری که روی یک سیلندر نصب شده است.

Rotary machine

ماشین قالب گیری بادی دارای محفظه ها یا ایستگاه های دمش که روی یک چرخ عمودی یا افقی نصب شده اند.

Rotary screen

چاپ سیلک اسکرین روتاری، یک شیوه چاپی که در آن مرکب از طریق یک سیلندر توری با فشار تیغه دکتر بلید که درون سیلندر قرار دارد روی کار منتقل می شود.

Scrap

به offware رجوع کنید.

Set off powder

پودری که در بخش تحویل ماشین چاپ افست روی ورق های چاپ شده پاشیده می شود تا ورق ها به هم نچسبند.

Shuttle machine

ماشین قالب گیری بادی، دارای محفظه ها یا ایستگاه های بادی که در دو طرف یک دستگاه اکسترودر مرکزی قرار دارند. قالب بین اکسترودر و ایستگاه باد حرکت می کند.

Slip

لغزش (به cof  رجوع کنید)، اصطلاحی که در مقابل مفهوم COF  به کار می رود. لغزش بالا یعنی ضریب اصطکاک کم و لغزش پایین یعی ضریب اصطکاک بالا.

Thermoform IML

شیوه ای که در آن لیبل برش خورده درون قالب قرار می گیرد. یک ورق پلاستیکی روی قالب گذاشته شده و سپس در معرض گرما قرار گرفته و با فشار درون قالب فرو می رود و ظرف را شکل می دهد.

UV Flexo

همان شیوه چاپی فلکسو است با این فرق که از مرکب های یو وی استفاده می کندو این مرکب هنگای که در معرض اشعه ماورا بنفش قرار می گیرد واکنش نشان داده و روی کار تثبیت می شود.

Vacuum port

 روزنه های ریز درون قالب که لیبل ها را در طول عملیات قالب گیری در جای خود ثابت نگاه می دارند.

Viscocity

ویسکوزیته (گرانروی)، میزان مقاومت یک پوشش (کوتینگ) یا مرکب در مقابل جریانی که در اثر نیری وارد آمده ایجاد می شود.

Web

رول، سطح چاپ پذیری که به صورت رول است و پس از باز شدن می توان روی آن چاپ یا پوشش منتقل کرد.

Wheel machine

ماشین اکستروژن که دارای قالب های متعدد است. این قالب ها دور یک چرخ بزرگ سوار شده اند. عملیات قالب گیری بدون وقفه توسط این ماشین انجام می شود.

گروه استاندارد سازی صنایع لیبل های قالبی

گروه استاندارد سازی صنایع IML برای توسعه و حفظ استانداردهای بالا و کیفیت عالی در صنایع لیبل زنی قالبی تشکیل شده و خدمات ارایه می دهد. این گروه به هیچ شرکت یا نهادی وابسته نیست و به عنوان مرکز اطلاع رسانی در زمینه اندازه گیری، تست و خواص لیبل های قالبی و ظروف پلاستیکی شناخته می شود.