Mašina za štampanje plastičnih čaša u odnosu na mašinu za štampanje papirnih čaša: Ključne razlike

Sastav materijala i izazovi podloga u vezi sa Mašina za štampu plastičnih čaša

PET plastika u odnosu na papir s polimernim premazom: Strukturne i kemijske razlike

Štampaći za plastične čaše nailaze na prilično specifične probleme u poređenju sa onima koji se koriste za papirne proizvode, jer različiti materijali imaju različita ponašanja. Uzmimo na primjer PET plastiku, koja ima izuzetno glatku, nepropusnu površinu i energiju površine od oko 35 do 40 dyn/cm. To je potpuno drugačije u odnosu na poli-pokrivene papire, koji zapravo sadrže više slojeva, uključujući celulozna vlakna pomiješana s LDPE premazima debljine oko 45 do 50 mikrometara. Budući da PET prirodno odbija vodu, štampači moraju koristiti posebne rastvaračem zasnovane tinte kako bi se osiguralo pravilno prijanjanje. Papir, s druge strane, odlično reaguje na vodom zasnovane tinte jer njegov premaz omogućava njihovo prodiranje. Ova osnovna razlika u interakciji ovih materijala s tintom zapravo određuje većinu inženjerskih odluka u projektovanju savremene opreme za štampanje.

Tehnologije premaza u papirnim čašicama i površinska energija u plastici

Oprema za tisak na papirnim čašicama danas obično nanosi polietilen na površine ekstruzijom pri temperaturama između 180 i 200 stepeni Celzijus, što pomaže u stvaranju vlagonepropusnih barijera koje su nam potrebne. Kada je u pitanju plastika, stvari funkcionišu drugačije. Većina plastičnih sistema zavisi od nečega što se naziva korona tretman, obično u rasponu od 2 do 4 kilovata po kvadratnom metru. Ovaj proces povećava površinsku energiju PET materijala za oko 40 posto, osiguravajući da se tinta pravilno veže tokom tiska. Bez ovog tretmana, običan PET pokazuje otprilike 25 posto manju adheziju prema standardnim ASTM D3359-23 testovima križnog reza na kojima se svi pozivaju. Zbog toga većina proizvođača ipak poduzima dodatni korak prije tiska.

Utjecaj svojstava materijala na adheziju i trajnost tiska

Razlika u trajnosti između materijala prilično je jasna. Otisci osvijetljeni UV svjetlošću na plastici mogu izdržati oko 50 industrijskih ciklusa pranja prije nego što pokažu znakove habanja, dok papir sa svojim biorazgradivim premazima jednostavno nije tako otporan na abraziju. Pogledamo li brojke o performansama flexografskih tiskara iz izvještaja FTA-a za 2023. godinu, vidimo da je efikasnost prenosa boje oko 94% kada se radi sa premazanim papirom, u odnosu na samo 82% na običnim plastikama. Zbog ovih izazova, većina modernih uređaja za tisak na plastične čaše dolazi opremljena ili jedinicama za plazmu ili koronskim modulima ugrađenim direktno u sistem. Ovi dodaci pomažu u održavanju visokog kvaliteta tiska, uprkos inherentnim poteškoćama tiskanja na plastičnim površinama.

Tehnologije tiska za plastične i papirne čaše

Flexografski i inkjet tisak u Mašina za štampu plastičnih čaša Sistemi

Većina opreme za tiskanje plastičnih čaša danas koristi ili fleksografsku ili inkjet tehnologiju. Flekso sistemi su najčešći izbor za velike operacije jer dobro rade s uobičajenim plastikama poput polietilena i polipropilena. Ove mašine mogu proizvesti više od 1.200 čaša svake minute, prema Packaging World-u iz prošle godine, što objašnjava zašto fabrike vole ove mašine za velike serije. S druge strane, industrijski inkjet štampači imaju svoje prednosti. Oni koriste posebne piezo električne print glave koje stvaraju živopisne, slike visokog kvaliteta direktno na čašama. Osim toga, ovi štampači omogućavaju tisak varijabilnih podataka, tako da kompanije mogu lako izvoditi limitirane edicije dizajna za svoje marketinške kampanje.

Prilagodbe za vodenim tintama i premazanim papirnim podlogama

Štampanje na papirnim čašama zahtijeva posebne prilagodbe zbog njihovih poroznih, ali poli-pokrivenih površina. Prije štampanja, većina pogona koristi jedinice za prethodno premazivanje koje nanose brtvila kako bi spriječile prodiranje vodenih boja u vlakna. Ovo je nešto što izvještaj o održivom pakovanju iz 2024. godine zapravo ističe kao prilično važno za kontrolu kvaliteta. Kada je riječ o plastičnim čašama, proizvođači imaju različite izazove. Oni obično koriste promotere adhezije jer plastika prirodno odbija da se boja pričvrsti za nju. Posljednjih dana su se pojavile i neke zanimljive novosti. Postoje hibridne boje koje izgledaju dobro i na papirnim i na plastičnim materijalima, a da se brzo ne izblijede. Osim toga, ove nove formule smanjuju emisiju štetnih VOC-a negdje od 18 do možda 22 posto u poređenju sa starijim rješenjima zasnovanim na rastvaračima. Ima smisla kada kompanije žele čišće procese proizvodnje, a da pritom ne žrtvuju kvalitet štampe.

Prethodna obrada i mehanizmi sušenja: Unapređenje kvaliteta štampe

Priprema površine i proces otvrdnjavanja značajno se razlikuju u zavisnosti od materijala:

• Plastične čaše prolaze kroz korona tretman (3,8 - 4,2 kW/m²), povećavajući nivo din od 30-34 na 40-44 za pouzdanu adheziju boje
• Aparati za štampanje na papirnim čašama koriste infracrvene sušilice (70-90°C) za otvrdnjavanje boje bez deformacije tankih zidova
• UV-LED otvrdnjavanje smanjuje potrošnju energije za 37%u printerima za dva tipa podloga (EcoPrint Konsorcijum 2023)

Ovi optimizovani procesi omogućavaju aparatima za štampanje na plastičnim čašama da postignu otpornost na grebanje iznad 500 ciklusa pri testiranju abrazije, istovremeno održavajući bezbjednost u kontaktu sa hranom u skladu sa FDA standardima kod papirnih sistema.

Fleksibilnost dizajna i mogućnosti prilagođenog brendiranja

Grafika punog omotača na plastičnim čašama u odnosu na brendiranje na papirnim čašama

Mašine za štampanje na plastičnim čašama mogu izvršiti štampu od 360 stepeni na PET materijalima jer površina ne upija mastilo, pa slike ostaju oštre bez razmazivanja. Međutim, kod papirnih čaša stvari postaju komplikovanije. Štampači moraju raditi sa ovim polimerom prevučenim površinama koje duže vreme suše, zbog čega su za oko 32 posto sporiji, prema istraživanju kompanije FlexoTech iz prošle godine. Za kompanije koje žele da njihov brend istakne, plastične čaše su definitivno bolji izbor. Dizajni punog omotača na plastici održavaju približno 98% tačnosti boje na svim površinama, dok papir dostiže samo oko 76% kada govorimo o djelimičnim štampama koje većina brendova prihvata.

Rezolucija štampe, vjernost boja i opcije prilagođavanja

Najbolji uređaji za štampanje na plastičnim čašama mogu proizvesti slike sa rezolucijom od oko 1200 dpi zahvaljujući tehnologiji UV osjetljivih boja, što omogućava stvaranje sjajnih metalnih efekata i glatkih prelaza koje jednostavno ne funkcioniraju dobro na gruboj površini papira. Kada pogledamo sisteme zasnovane na papiru koji koriste fleksografski tisak, oni obično dosežu oko 600 dpi, a njihov raspon boja je otprilike 18 posto manji jer papir upije veliku količinu boje. Međutim, proizvođači danas postaju sve kreativniji. Oprema za štampanje na plastici sada uključuje biodegradabilne opcije radi ekološke prihvatljivosti, dok su mnogi papirni sistemi počeli koristiti lasersku obradu prije štampe kako bi poboljšali prianjanje boje na površine, što im, prema nedavnim testovima, daje skoro 40 posto bolju adheziju.

Vospriem potrošača: Označavanje zaštite okoliša naspram stvarne reciklažnosti

Iako oko 67% ljudi misli da su papirne čaše ekološke, prema izvještaju EcoPack-a iz 2023. godine, istina je dosta drugačija. Samo 12 od svakih 100 papirnih čaša s polimernim premazom zapravo se reciklira, dok se za PET čaše taj postotak kreće oko 29%. Ipak, industrija pokušava nešto novo. Mnogi vlasnici mašina za štampanje plastičnih čaša sada stavljaju QR kodove na svoje proizvode kako bi potrošači mogli saznati što se dešava nakon što ih baciju. Kompanije su također zabilježile bolje rezultate, a povjerenje raste otprilike 22% kada ti kodovi objašnjavaju konačnu sudbinu proizvoda. Ipak, važno je napomenuti da izgled i dalje igra veliku ulogu u impulsivnim kupovinama. Otprilike polovina svih impulzivnih kupovina u velikoj mjeri zavisi od privlačnosti izgleda proizvoda na prvi pogled.

Poređenje efikasnosti proizvodnje, troškova i održivosti

Brzina proizvodnje, kapacitet i mogućnosti integracije

Mašine za štampanje plastičnih čaša mogu proizvesti između 1.200 i 1.500 čaša svake minute zahvaljujući rotacionim flexo sistemima za štampu. Ove mašine nadmašuju svoje papirne kolege za otprilike 25 do 30 posto, jer se sa plastikom jednostavno bolje manipuliše tokom proizvodnje. Papirni sistemi također rade na visokim brzinama, ali zahtevaju vrlo precizno poravnanje pri radu sa premazanim materijalima, što smanjuje njihovu proizvodnju na oko 900 do 1.100 čaša po minuti. Mašine koje obrađuju oba tipa čaša sada dolaze opremljene ugrađenim robotskim rukama. Ova konfiguracija smanjuje vrijeme potrebno za prelazak sa jednog materijala na drugi za oko četrdeset posto, čime se znatno povećava fleksibilnost rada, prema nedavnom istraživanju objavljenom na ScienceDirect-u 2023. godine.

Potrošnja energije i emisija ugljičnog otiska u proizvodnji čaša

Kada je riječ o proizvodnji čaša, plastika zapravo zahtijeva oko 40 posto manje energije u poređenju s papirnim proizvodima. Međutim, postoji jedan ključni faktor kada se posmatraju emisije ugljenika. Plastične čaše emituju oko 2,1 kilogram ugljen-dioksida ekvivalenta na svakih 1000 proizvedenih komada, dok papirne iznose 1,4 kg, prema istraživanju objavljenom u Časopisu za čistiju proizvodnju (Journal of Cleaner Production) još 2023. godine. Razlog ove razlike leži uglavnom u tome kako se papir tretira prije nego što postane čaša. Papiru su potrebne one energetski intenzivne prevlake koje se nanose tokom proizvodnje, dok plastične čaše imaju svoje ekološke probleme koji proizilaze iz zavisnosti od fosilnih goriva već od samog početka. Međutim, neki proizvođači počinju da uvode tehnologiju sušenja pomoću solarne toplote, koja pomaže u smanjenju ukupne potrošnje energije za otprilike 18 posto, bez obzira da li se radi sa plastikom ili papirnim materijalima.

Analiza troškova u velikim serijama: mašine za štampanje plastičnih i papirnih čaša

Kod volumena od 10 miliona komada, tiskanje na papirnim čašicama košta 18% više nego na plastičnim zbog:

• Infrastrukture za učvršćivanje boje na bazi vode (dodatnih 220.000 - 350.000 USD)
• Aparata za nanosenje polietilenskog premaza koji zahtijevaju 30% više održavanja
• Većeg otpada podloge (6,2% naspram 4,1% za plastiku)

Sistemi sa dva materijala smanjuju troškove po jedinici za 12% kada rade u odnosu papira prema plastici 60/40 (ScienceDirect 2023).

Trendovi održivosti: Kompostabilni premazi i hibridni materijali

Inovacije u 2024. godini uključuju:

• Slojeve na bazi PLA koji zamjenjuju 82% polietilena u papirnim čašicama
• Hibridne kompozite PET-pulpe koji nude izdržljivost poput plastike uz 50% bio-sadržaja
• UV-LED učvršćivanje koje eliminira 90% emisija rastvarača

Analiza životnog ciklusa iz 2023. godine pokazuje da sljedeća generacija materijala može smanjiti ugljični otisak tiskanja čaša za jednokratnu upotrebu za 34% do 2026. godine korištenjem pojačanja celuloznim nano vlaknima i tintama iz algi.

Vodeći igrači na tržištu i inovacije u tisku na dvostruki podlogu

ZHEJIANG GUANGCHUAN MACHINERY CO LTD: Kompletna rješenja za plastike i papirne čaše

ZHEJIANG GUANGCHUAN MACHINERY CO LTD postala je važan igrač u tehnologiji dvostrukog supstrata, stvarajući hibridne sisteme koji na jednoj platformi objedinjuju proizvodnju čaša od PET-a i poli premazanog papira. Poseban dizajn mlaznice kompanije omogućava iskorištenje materijala od oko 98 posto, zahvaljujući mogućnosti automatske podešavanja debljine tinte i temperatura polimerizacije u skladu sa zahtjevima u svakom trenutku, kako je navedeno u najnovijim istraživanjima tržišta štampaštva iz 2024. godine. Ono što ovo posebno ističe je smanjenje dosadnih zamjena print glava koje su ranije zahtjevale puno vremena. Vrijeme postavljanja se smanjuje za oko 40%, što znači da se linije proizvodnje mogu brže pokrenuti. A za prosečne kompanije koje proizvode pića, ovo znači uštedu od otprilike 32 metričke tone otpada svake godine u poređenju sa tradicionalnim metodama.

Nove mašine za štampanje čaša sa dvostrukim supstratom i budući izgledi

Najnoviji sistemi dolaze opremljeni veštačkom inteligencijom koja prepoznaje različite materijale, tako da mogu automatski prelaziti između plastike i papira bez potrebe za ručnom ponovnom kalibracijom. Uzmimo hibridne mašine sa UV LED sušenjem kao primjer — one osuše se otprilike 27 posto brže na voskom premazanom papiru u poređenju sa starim infracrvenim sistemima, a istovremeno i dalje postižu rezoluciju od 1200 dpi na PET materijalima. Prema Izvještaju o predviđanjima o održivom pakovanju iz 2024. godine, kompostabilni PLA premazi mogu zauzeti oko 58 posto tržišta papirnih čaša do 2027. godine. Zbog toga proizvođači ulažu velike napore u razvoj inkasa na bazi bioloških materijala koji dobro funkcionišu kako sa polimernim folijama, tako i sa celuloznim vlaknima. Industriji je potrebna ovakva fleksibilnost i održivost, a da pri tome ne usporava brzine proizvodnje.

Često se postavljaju pitanja

Koje vrste inkasa su potrebne za tisak na PET plastici i papiru s polimernim premazom?

Za PET plastiku potrebni su rastvarači jer ima glatku, nepropusnu površinu, dok papir s polimernim premazom dobro reaguje na vodenim bazama zasnovane inkase.

Kako tretman koronom utiče na mašinu za štampanje PET plastičnih čaša?

Tretman koronom povećava površinsku energiju PET plastike za oko 40%, što poboljšava prijanjanje boje.

Da li su plastične čaše ekološki prihvatljivije od papirnih čaša?

Iako za proizvodnju plastičnih čaša treba manje energije, one emituju više CO2 u odnosu na papirne čaše. Međutim, samo 12% papirnih čaša sa polimer-pokrivačem se reciklira, u poređenju sa 29% PET čaša.