artykułZnakowanie opakowań monomateriałowych: Dlaczego jest trudniejsze? Wyzwania znakowania opakowań z PE i PP w przemyśle tworzyw sztucznych
Dlaczego znakowanie monomateriałów jest trudniejsze? Producenci opakowań w rzeczywistości coraz częściej sięgają po monomateriały, czyli opakowania wykonane z jednego rodzaju tworzywa, najczęściej polietylenu (PE) lub polipropylenu (PP). To odpowiedź na rosnące wymagania ze względu związane z recyklingiem oraz wdrażaniem zasad gospodarki o obiegu zamkniętym. Dodatkowo nowe regulacje, w tym Rozporządzenie PPWR, zachęcają przedsiębiorstwa do projektowania opakowań, które łatwiej poddają się ponownemu przetworzeniu.
Znakowanie monomateriałów. W przypadku folii i opakowań z PE oraz PP problemem jest niska energia powierzchniowa materiału, a także śliska, błyszcząca i często cienka struktura podłoża, co bezpośrednio wpływa na przyczepność atramentu, trwałość nadruku i czytelność kodów. W praktyce oznacza to konieczność doboru specjalistycznych atramentów oraz precyzyjnych technologii znakowania.
To zagadnienie dotyczy przede wszystkim producentów opakowań i firm przemysłowych, które wytwarzają lub znakują monomateriały w branży spożywczej, farmaceutycznej, kosmetycznej, motoryzacyjnej i wszędzie tam, gdzie wymagana jest trwała identyfikacja produktu w wymagających warunkach produkcji, transportu i magazynowania. Sam nadruk nie ogranicza się już dziś do daty ważności czy numeru partii — na opakowaniach coraz częściej pojawiają się kody GS1 DataMatrix, kody QR i inne oznaczenia wykorzystywane w systemach identyfikowalności produktów (Traceability), które muszą pozostać czytelne przez cały cykl życia produktu.
Dlatego w tym artykule omawiamy najważniejsze wyzwania technologiczne znakowania monomateriałów z PE i PP, właściwości tych materiałów, technologie nanoszenia kodów i oznaczeń — w tym CIJ, HR/TIJ oraz znakowanie laserowe — a także jakość i kontrolę kodów oraz praktyczne kwestie związane z testami i integracją systemów na linii. Dla producenta ma to bezpośrednie znaczenie: przy rosnących wymaganiach recyklingowych i regulacyjnych trzeba jednocześnie utrzymać wysoką jakość kodów, zgodność z wymaganiami odbiorców i pewną identyfikowalność produktu podczas znakowania monomateriałów.
Dlaczego PE i PP są trudnymi materiałami do znakowania? – oznakowanie opakowań
Na pierwszy rzut oka folie wykonane z PE i PP nie różnią się znacząco od innych materiałów opakowaniowych. W praktyce jednak ich właściwości sprawiają, że uzyskanie trwałego i czytelnego nadruku wymaga znacznie większej precyzji.
Największe wyzwania wynikają z tego, że materiały te są:
materiałami o niskiej energii powierzchniowej,
gładkie i śliskie,
często posiadają powierzchnię o wysokim połysku,
cienkie i elastyczne,
podatne na odkształcenia podczas transportu przez linię produkcyjną.
Każda z tych cech wpływa na sposób zachowania atramentu po naniesieniu na powierzchnię opakowania. W rezultacie nawet niewielkie odchylenia parametrów mogą powodować pogorszenie jakości nadruku lub utrudniać odczyt kodów.
Dlatego znakowanie monomateriałów wymaga indywidualnego podejścia oraz odpowiedniego doboru technologii znakowania.
Niska energia powierzchniowa PE i PP – dlaczego ma tak duże znaczenie? – odpadami opakowaniowymi
Jednym z najważniejszych parametrów wpływających na jakość znakowania monomateriałów jest energia powierzchniowa materiału. Określa ona zdolność powierzchni do zwilżania przez ciecz, czyli w praktyce możliwość trwałego związania atramentu z opakowaniem.
Materiały o wysokiej energii powierzchniowej umożliwiają równomierne rozprowadzenie atramentu, dzięki czemu nadruk jest wyraźny i odporny na ścieranie. Polietylen oraz polipropylen należą jednak do tworzyw o niskiej energii powierzchniowej, dlatego atrament znacznie trudniej przylega do ich powierzchni. Polietylen (PE) jest najpowszechniej używanym polimerem na świecie.
Może to prowadzić do problemów takich jak:
rozlewanie się atramentu,
nierówne krawędzie znaków,
wydłużony czas schnięcia,
mniejsza odporność na ścieranie,
obniżona jakość kodów 2D.
W praktyce oznacza to, że stosowanie standardowych atramentów często okazuje się niewystarczające. Dlatego w przypadku opakowań z PE i PP wykorzystuje się specjalistyczne atramenty opracowane z myślą o tworzywach sztucznych, a w niektórych aplikacjach dodatkowo stosuje się aktywację powierzchni metodą koronową (Corona Treatment) lub plazmową.
Śliskie powierzchnie i cienkie folie zwiększają ryzyko błędów – drukarek atramentowych
Kolejnym wyzwaniem są właściwości mechaniczne nowoczesnych opakowań monomateriałowych. W celu ograniczenia zużycia surowców producenci coraz częściej stosują cieńsze folie, które są bardziej elastyczne niż tradycyjne materiały opakowaniowe.
Podczas transportu przez linię produkcyjną mogą one ulegać niewielkim odkształceniom, drganiom lub zmianom napięcia. Choć są to zmiany praktycznie niewidoczne dla operatora, mają istotny wpływ na jakość znakowania.
Najczęściej prowadzą do:
przesunięcia nadruku,
zniekształcenia kodów,
utraty ostrości drobnych znaków,
pogorszenia kontrastu nadruku.
Dodatkowym utrudnieniem jest śliska i błyszcząca powierzchnia folii, która wpływa zarówno na zachowanie atramentu, jak i na działanie systemów wizyjnych kontrolujących jakość nadruku.
Dlatego nowoczesne systemy znakowania muszą zapewniać bardzo wysoką precyzję pracy nawet przy dużych prędkościach produkcji oraz zmieniających się właściwościach materiału.
Dlaczego kody GS1 DataMatrix wymagają wyjątkowej jakości nadruku? – podczas znakowania monomateriałów
Jeszcze kilka lat temu w wielu branżach wystarczyło umieszczenie na opakowaniu daty produkcji, terminu przydatności oraz numeru partii. Obecnie wymagania są znacznie większe. Producenci coraz częściej wykorzystują kody GS1 DataMatrix, które umożliwiają zapisanie dużej ilości informacji na niewielkiej powierzchni opakowania. Kod 2D GS1 DataMatrix ma 24 rozmiary dla formatu kwadratowego.
W jednym kodzie mogą znaleźć się między innymi:
numer GTIN,
numer partii,
data produkcji,
termin przydatności,
numer seryjny,
dodatkowe dane wykorzystywane w procesach identyfikowalności produktów.
To rozwiązanie znacząco usprawnia logistykę, magazynowanie oraz zarządzanie produkcją, jednak jednocześnie stawia znacznie większe wymagania wobec procesu znakowania.
Kod GS1 DataMatrix składa się z wielu niewielkich modułów, które muszą zachować odpowiedni kształt, kontrast oraz wzajemne położenie. Nawet niewielkie rozlanie atramentu lub deformacja pojedynczego elementu może spowodować problemy z odczytem kodu przez skaner.
W przypadku znakowania monomateriałów ryzyko takich problemów jest większe niż na kartonie czy papierze. Dlatego jakość nadruku ma bezpośredni wpływ na niezawodność całego procesu identyfikacji produktu.
Jakie technologie najlepiej sprawdzają się przy znakowaniu monomateriałów? – potrzebujesz wsparcia?
Nie istnieje jedno uniwersalne rozwiązanie odpowiednie dla znakowania monomateriałów. Dobór technologii znakowania powinien uwzględniać rodzaj materiału, prędkość linii produkcyjnej, wielkość nadruku oraz wymagania dotyczące trwałości oznaczeń.
Najczęściej wykorzystywane są trzy technologie:
Drukarki atramentowe CIJ
Technologia Continuous Inkjet (CIJ) doskonale sprawdza się na szybkich liniach produkcyjnych. Umożliwia bezkontaktowe nanoszenie dat, numerów partii, kodów kreskowych oraz prostych kodów 2D nawet przy bardzo dużych prędkościach transportu produktów.
Jej dużą zaletą jest możliwość stosowania specjalistycznych atramentów przeznaczonych do znakowania powierzchni o niskiej energii powierzchniowej. Druk atramentowy CIJ służy do nanoszenia informacji na opakowania monomateriałowe.
Drukarki wysokiej rozdzielczości HR/TIJ
Jeżeli kluczowe znaczenie ma jakość niewielkich oznaczeń lub kodów GS1 DataMatrix, bardzo dobrym rozwiązaniem są drukarki wysokiej rozdzielczości HR/TIJ.
Zapewniają one wyjątkowo precyzyjny nadruk, dzięki czemu doskonale sprawdzają się wszędzie tam, gdzie wymagana jest wysoka czytelność kodów i drobnych znaków.
Znakowarki laserowe
W wybranych aplikacjach możliwe jest również wykorzystanie znakowarek laserowych; najczęściej stosowane lasery CO2 dobrze sprawdzają się przy znakowaniu opakowań i folii. Należy jednak pamiętać, że nie wszystkie folie monomateriałowe reagują na wiązkę lasera w taki sam sposób, co powoduje różnice w efekcie oznaczeń. Znakowanie laserowe może też zmieniać kolor materiału, co sprawia lepszą czytelność kodów. Taki efekt bywa wykorzystywany do zwiększenia kontrastu. Oznaczenie pozostaje trwały i odporne na warunki środowiskowe. Dlatego przed wdrożeniem tej technologii warto przeprowadzić testy na docelowym materiale, zwłaszcza że rozwiązanie to nie wymaga kosztów eksploatacji tuszy.
Ostateczny wybór technologii powinien wynikać z analizy konkretnej aplikacji, a nie wyłącznie z rodzaju opakowania.
Sama drukarka to nie wszystko
Jednym z najczęściej popełnianych błędów jest przekonanie, że zakup nowoczesnej drukarki automatycznie rozwiąże wszystkie problemy związane ze znakowaniem.
W praktyce na jakość nadruku wpływa cały proces produkcyjny, a nie tylko urządzenie znakujące.
Najważniejsze elementy to:
właściwie dobrana technologia znakowania,
odpowiedni atrament,
rodzaj materiału opakowaniowego,
stabilny transport produktu,
prawidłowe ustawienie głowicy drukującej,
odpowiedni czas schnięcia nadruku.
Jeżeli którykolwiek z tych elementów nie zostanie właściwie dobrany, mogą pojawić się problemy z trwałością oznaczeń lub jakością kodów.
Dlatego skuteczne znakowanie monomateriałów wymaga kompleksowego podejścia i analizy całego procesu produkcyjnego.
Kontrola jakości kodów staje się standardem
Rosnące wymagania dotyczące identyfikowalności produktów sprawiają, że coraz więcej producentów wdraża systemy automatycznej kontroli jakości nadruków.
Nie wystarczy już wykonać kod – trzeba mieć również pewność, że zostanie on poprawnie odczytany na każdym etapie łańcucha dostaw.
Dlatego kontrolowane są między innymi:
kontrast nadruku,
jakość symbolu,
poprawność danych,
geometria kodu,
zgodność z wymaganiami norm ISO i standardów GS1.
Regularna weryfikacja pozwala wykryć nieprawidłowości jeszcze na etapie produkcji i zapobiega kosztownym reklamacjom oraz problemom logistycznym.
W nowoczesnych zakładach produkcyjnych coraz częściej wykorzystuje się weryfikatory kodów REA VERIFIER, które umożliwiają ocenę jakości kodów kreskowych i kodów 2D zgodnie z obowiązującymi normami międzynarodowymi.
Znakowanie monomateriałów – najczęstsze błędy
Przejście na opakowania monomateriałowe często wymaga nie tylko zmiany materiału, ale również dostosowania całego procesu znakowania. Niestety wielu producentów pozostawia dotychczasowe ustawienia urządzeń oraz stosuje te same atramenty, które wcześniej sprawdzały się na innych rodzajach opakowań. W przypadku folii PE i PP takie podejście może prowadzić do problemów z trwałością i czytelnością nadruku.
Do najczęściej popełnianych błędów należą:
stosowanie atramentu niedostosowanego do powierzchni PE lub PP,
brak testów na docelowym materiale opakowaniowym,
nieprawidłowe ustawienie parametrów drukarki,
zbyt mała odległość lub niewłaściwe położenie głowicy drukującej,
brak kontroli jakości kodów po wykonaniu nadruku,
nieuwzględnienie zmian prędkości linii produkcyjnej.
W efekcie mogą pojawić się problemy takie jak rozmazane oznaczenia, słaba przyczepność atramentu czy nieczytelne kody GS1 DataMatrix.
Jak przygotować linię produkcyjną do znakowania monomateriałów?
Skuteczne znakowanie monomateriałów rozpoczyna się jeszcze przed uruchomieniem drukarki. Kluczowe znaczenie ma analiza procesu produkcyjnego oraz właściwy dobór technologii do konkretnego materiału i warunków pracy.
Przed wdrożeniem systemu znakowania warto określić:
rodzaj tworzywa (PE, PP lub inne),
strukturę i wykończenie powierzchni,
grubość folii,
prędkość linii produkcyjnej,
miejsce wykonania nadruku,
wymagania dotyczące trwałości oznaczenia,
wymagania odbiorców dotyczące jakości kodów.
Nie bez znaczenia pozostaje również stabilność transportu produktu. Nawet niewielkie drgania lub zmiany położenia opakowania mogą powodować przesunięcia nadruku oraz pogorszenie jakości kodów.
Dlatego odpowiednia integracja systemu znakowania z linią produkcyjną ma równie duże znaczenie jak wybór samej drukarki.
Testy aplikacyjne pozwalają uniknąć kosztownych błędów
Każda linia produkcyjna pracuje w innych warunkach, dlatego przed wdrożeniem nowego rozwiązania warto przeprowadzić testy aplikacyjne na rzeczywistych produktach.
Podczas takich testów można ocenić:
jakość nadruku,
przyczepność atramentu,
odporność na ścieranie,
czas schnięcia,
jakość kodów GS1 DataMatrix,
zachowanie nadruku podczas transportu i magazynowania.
Dzięki temu możliwe jest dobranie optymalnych parametrów pracy urządzenia jeszcze przed rozpoczęciem produkcji seryjnej, co znacząco ogranicza ryzyko przestojów oraz reklamacji.
REA JET – Profesjonalne technologie wspierające znakowanie monomateriałów
Skuteczne znakowanie opakowań monomateriałowych wymaga odpowiedniego połączenia technologii, materiałów eksploatacyjnych oraz kontroli jakości. Dlatego REA JET oferuje kompleksowe rozwiązania przeznaczone do znakowania produktów w wymagających środowiskach przemysłowych.
Portfolio obejmuje między innymi:
drukarki atramentowe CIJ do szybkiego znakowania produktów,
drukarki wysokiej rozdzielczości HR/TIJ do precyzyjnych kodów i grafiki,
znakowarki laserowe do trwałego znakowania wybranych tworzyw,
weryfikatory kodów REA VERIFIER, umożliwiające ocenę jakości kodów kreskowych oraz GS1 DataMatrix zgodnie z obowiązującymi normami.
Co więcej, eksperci REA JET wspierają klientów już na etapie doboru rozwiązania, przeprowadzając testy aplikacyjne oraz pomagając w integracji systemu znakowania z linią produkcyjną.
Takie podejście pozwala uzyskać trwałe i czytelne oznaczenia nawet na wymagających powierzchniach wykonanych z PE i PP.
Podsumowanie
Monomateriały odgrywają coraz większą rolę w nowoczesnym przemyśle opakowaniowym i będą zyskiwać na znaczeniu wraz z rozwojem gospodarki o obiegu zamkniętym oraz wdrażaniem wymagań PPWR. W praktyce znakowanie opakowań monomateriałowych obejmuje nie tylko kody identyfikacyjne, ale też kody recyklingu oraz oznaczenia tekstowe, istotne w gospodarce opakowaniami. Jednak ich właściwości sprawiają, że proces znakowania jest znacznie bardziej wymagający niż w przypadku tradycyjnych materiałów.
Największe wyzwania wynikają z:
niskiej energii powierzchniowej PE i PP,
śliskiej oraz błyszczącej powierzchni,
cienkich folii podatnych na odkształcenia,
konieczności zachowania wysokiej jakości kodów GS1 DataMatrix.
Dlatego skuteczne znakowanie wymaga odpowiednio dobranej technologii, właściwego atramentu oraz systematycznej kontroli jakości nadruku. Kompleksowe podejście pozwala ograniczyć liczbę błędów, zwiększyć niezawodność procesu i zapewnić zgodność z wymaganiami odbiorców oraz obowiązującymi standardami. Przykładowo symbol trójkąta wskazuje opakowania przydatne do recyklingu. Z kolei oznaczenie „7 OTHER” sygnalizuje trudności w recyklingu. W praktyce stosuje się także dodatkowe znaki, takie jak obowiązkowy symbol „żółwia” dla jednorazowych kubków z plastiku oraz francuskie „Triman Logo”, które ułatwia postępowanie z opakowaniami. W Polsce zasady oznakowania w tym obszarze określa Rozporządzenie z 3 września 2014 r.
Najczęściej zadawane pytania (FAQ)
Dlaczego PE i PP są trudniejsze do znakowania niż karton?
Ponieważ mają niską energię powierzchniową, przez co atrament trudniej przylega do ich powierzchni i wymaga zastosowania odpowiednio dobranych materiałów eksploatacyjnych.
Jakie technologie wspierają skuteczne znakowanie monomateriałów?
Najczęściej wykorzystywane są drukarki atramentowe CIJ, drukarki wysokiej rozdzielczości HR/TIJ oraz – w wybranych zastosowaniach – znakowarki laserowe.
Dlaczego jakość kodów GS1 DataMatrix jest tak ważna?
Nieczytelny kod może powodować problemy z identyfikacją produktu, logistyką oraz automatycznym odczytem danych w magazynach i centrach dystrybucyjnych.
Czy warto weryfikować jakość kodów po wydrukowaniu?
Tak. Systemy REA VERIFIER umożliwiają kontrolę jakości kodów zgodnie z normami ISO i standardami GS1, dzięki czemu można wykryć błędy jeszcze przed wysyłką produktów do klienta.
Potrzebujesz dobrać odpowiedni system pod znakowanie monomateriałów?
Jeżeli planujesz wdrożenie opakowań monomateriałowych lub chcesz poprawić jakość znakowania na foliach PE i PP, skontaktuj się z ekspertami REA JET Polska.
Pomożemy dobrać odpowiednią technologię, przeprowadzimy testy aplikacyjne oraz zaproponujemy rozwiązanie dopasowane do specyfiki Twojej produkcji.
Dobrze dobrany system znakowania to gwarancja trwałych oznaczeń, wysokiej jakości kodów GS1 DataMatrix oraz niezawodnego procesu identyfikacji produktów.
W praktyce oznakowanie opakowań oraz gospodarka odpadami opakowaniowymi są ze sobą ściśle powiązane. Nowoczesne rozwiązania dla produkcji opakowań i produkcji butelek z materiałów takich jak politereftalan etylenu (PET), polistyren, polimery na bazie etylenu, aluminium, szkło, drewno czy inne tworzywa sztuczne zapewniają szerokie możliwości znakowania. Odpowiednie oznakowanie ułatwia konsumenta identyfikację pojemnika i ułatwienie segregacji odpadów, a także przekłada się na ochrona środowiska, opłacalność procesów i zgodność z obowiązku wynikającymi z przepisów. W zależności od typu opakowania można umieszczać oznaczenia przy użyciu drukarek lub technologii takich jak grawerowanie. Producenci dostarczają rozwiązania dla różnych rozmiary butelek i opakowań z plastiku; przykładowo ograniczenie używania niektórych substancje oraz właściwe oznakowanie przekłada się na mniej odpadów. Jeżeli potrzebujesz wsparcia, dowiedz się, jakie rozwiązanie będzie najlepsze dla Twojej produkcji.
