Dieter FİNNA
Gıda açısından güvenli ve aynı zamanda sürdürülebilir esnek ambalaj çözümleri daha önce dijital baskının güçlü yönlerinden biri olmasa da, Xeikon TITON’un toner teknolojisi bu uygulama alanında ilerleme sağlamıştır. Kuru tonerle basılan bariyer kâğıtlar, yeni fırsatlar yaratan esnek paketleme çözümleri sunuyor. Tam olarak doğru zamanda, çünkü dijital baskıda bu tür çözümler sunmak için endüstri üzerindeki baskı artıyor.
Ambalaj endüstrisi, döngüsel bir ekonomi için ambalaj çözümlerini yeniden tasarlamanın muazzam zorluğuyla karşı karşıya. Systemic tarafından Nisan 2022’de yayınlanan bir envanter, 2020’de Avrupa’daki ambalaj hacminin sadece %19’unun mekanik olarak geri dönüştürüldüğünü gösteriyor. Bu düşük geri dönüşüm oranının bir nedeni, alüminyum ve plastik çok katmanlı laminatlardan oluşan, kullanımda olan çok sayıda kompozit malzemede yatmaktadır. Bu kompozit filmler sadece büyük bir çabayla kullanılabilir fraksiyonlara ayrılabilir ve bu nedenle genellikle termal olarak geri dönüştürülür. Bu, Avrupa’da plastik ambalaj malzemelerinin bertaraf edilmesinde en yaygın yöntemin enerji geri kazanımı (yakma) olmasının nedenlerinden biri. İkinci sırada çöp sahasında bertaraf ve sadece üçüncü sırada malzeme geri dönüşümü var. İkincisi şüphesiz en anlamlı çözüm olarak dahil olan herkes tarafından yayılıyor, karbon döngüsünü devam ettiriyor ve yeni fosil karbon eklemeden veya CO2’ye dönüştürmeden mevcut karbonu kullanmaya devam ediyor.
Bu durumu değiştirmek ve geri dönüşümü kolaylaştırmak için, ambalaj geliştirmede yeniden düşünmek gerekir. Döngüsel bir çözüm için bir yaklaşım, tasarıma bağlı olarak, ters veya önden baskıda bir bariyer beyazı ve bir oksijen bariyeri verniğinin uygulandığı, yönlendirilmiş polietilenden (MDOPE) yapılmış monofilm laminatların veya monofilmin kullanılmasıdır. Bu yapı ile, çeşitli yağlı gıdalar için zaten çok çeşitli gereksinimleri kapsayan oksijen geçirimsizliği için dikkate değer oksijen iletim hızı (OTR) değerleri elde edilebilir.
TITON kuru toner teknolojisi ile ambalaj baskısı
Bununla birlikte, elyaf bazlı malzemelerden yapılmış ambalaj çözümleri de esnek ambalajda yükseliştedir ve sadece yüksek geri dönüşüm oranları veya yenilenebilir kaynaklardan üretildikleri için değil, yeni görevler de verilmektedir. Mevcut ısıl sızdırmaz bariyer kâğıt portföyü, hem gıda hem de gıda dışı uygulamalar için tanınmış tüm özel kâğıt üreticileri tarafından sürekli olarak genişletilmektedir. Artık su buharı, oksijen ve yağ bariyerlerinin yanı sıra delinme direnci açısından çok sayıda ürün koruma gereksinimini kapsamaktadır. Bu tür bariyer kağıtlarla birlikte, kuru toner tabanlı dijital baskı önem kazanmaktadır.
Kuru tonerli baskı makineleri ile dijital baskının esnek ambalajlar için kullanılabilmesi, kuru toner teknolojisinin daha da gelişmesinden kaynaklanmaktadır. Xeikon, onu ‘TITON’ adı altında piyasaya sürdü. Geleneksel kuru toner tipleri ile karşılaştırıldığında, onunla basılan bariyer kâğıtlar, baskı ambalajı dolum makinelerinde kapatıldığında gerekli sızdırmazlık direncine sahiptir.
Bu şekilde elde edilen sızdırmazlık direnci, esnek ambalajlarda kuru toner kullanımını mümkün kılıyor. Ve bu toner işleminin diğer dijital mürekkep sistemlerine göre genel bir güç gösterebileceği yer, gıda güvenliği özellikleri, erime ve kâğıt üzerindeki görüntü kalitesi. Sıvı toner, su bazlı inkjet veya UV-inkjet bu tür uygulamalarla uyumluluklarında önemli sınırlamalara sahip iken, kullanılan bileşenlerin çok yüksek moleküler ağırlıklarına dayanan TITON tonerlerinin spesifik bileşimi nedeniyle gıda migrasyonu riski de çok düşük.
TITON kuru toner
Xeikon Titon toner, çapraz bağlanabilir polimerler, pigmentler, yük kontrol maddeleri ve diğer katkı maddelerinden oluşur. Geleneksel kuru tonerlerin aksine, TITON toner molekülleri ekstra bir LED kürleme adımıyla çapraz bağlanabilir ve bu da çok yüksek moleküler ağırlıklarla sonuçlanır. Kürleme adımının bir sonucu olarak, TITON toner mekanik ve termal gerilimlere karşı dirençli hale gelir ve tonere esnek ambalajlarda kullanım için gerekli özellikleri sağlar.
Matbaadaki görüntüleme işleminden sonra, toz görüntüsü substrata aktarılır ve parçacıklar daha sonra yaklaşık 110° C’lik bir sıcaklık kullanılarak substrata sabitlenir. Toner parçacıkları, toner katmanı başına 4 ?m’ye kadar kalınlığa sahip homojen bir film oluşturmak için erir ve pıhtılaşır. Ek olarak, Xeikon CX500t dijital baskı makinesi bir LED kürleme ünitesi ile donatılmıştır. LED radyasyonu, toner polimerlerinin çapraz bağlanma işlemini başlatır. Sonunda tüm TITON toner polimerleri daha sonra benzersiz özelliklere sahip bir matris oluşturmak için çapraz bağlanır. Toner tabakasının moleküler ağırlığı ve bileşenlerin gömülü olduğu matris yapısı, migrasyon davranışı için belirleyici faktörler olduğundan, polyester tabakasındaki bileşenler pratik olarak hareketsizdir. Bu nedenle, kuru tonerin geçiş riski son derece düşüktür. Bu, dijital ambalaj baskısında benzersizdir, özellikle katı tabaka tamamen kokusuz olduğundan ve ayrıca baskıdan önce, tamamen katı ve kullanımı güvenlidir.
TITON Toner’in ek özellikleri
Toner katmanındaki kürlenmiş, çapraz bağlı polimerler, yalnızca bir paketi kapatırken ısıya dayanıklı hale getirmekle kalmaz. Ayrıca çizilme ve aşınma direncinin yanı sıra kimyasal direnç açısından mekanik özelliklerini de verirler. Ek olarak, bu kuru toner, pigment seçimi nedeniyle yüksek bir ışık haslığına sahiptir. Basılı ambalaja bakıldığında, kapalı toner yüzeyinden kaynaklanan katıların kadifemsi parlaklığı fark edilir, bu da dekoratif kaplamanın gerekmediği anlamına gelir.
Esnek ambalajda uygulama
Esnek ambalajlarda bariyer kağıtların kullanımının artmasıyla birlikte, kuru tonerli dijital baskılı ambalajların olası uygulamaları da artmaktadır. Frauenfeld’deki makarna üreticisi Bschüssig, İsviçre’de 33 farklı makarna paketini bariyer kâğıdına geçiren ilk üretici oldu. Yakın zamanda ekledikleri yeşil ambalaj hattında, lansmandaki ilk üretim için ideal olduğundan dijital baskıyı tercih ettiler. Ambalaj, kraft kâğıda TITON tonerle basıldı, üzerinde baskı verniği yoktu. Bu tasarımdaki ambalajların nemli bir ortamda saklanamaması, Bschüssig müşterileri için bir sorun değil. Buna karşılık, ambalajı kullanımdan sonra normal atık kâğıt akışından atabilirler.
Cremosano, İtalya’daki ambalaj matbaası ACM için, ambalajı dijital olarak basmanın nedeni, tirajlar. Şirket, az adetli poşetlerin üretimine yöneliktir. ACM, bu amaçla Xeikon CX500t dijital baskı makinesini ilk kullananlardan biri. Şirketin kuru toner baskılı kâğıt poşetler için kilit satış noktaları, gıda açısından güvenli ve sürdürülebilir olmaları.
Her ikisi de esnek ambalajlarda her zamankinden daha fazla ihtiyaç duyulan kriterler. Bu kriterleri karşılayan paketleme çözümleri günümüz gereksinimlerini karşılamaktadır. TITON toner ile dijital baskı, sıvı, düşük molekül ağırlıklı (mobil) maddelerin bulunmaması nedeniyle gıda açısından güvenli bir teknolojidir. Yenilenebilir kaynaklardan üretilen bariyer kâğıtları, ambalaj çözümünün sürdürülebilirliğini temsil ediyor. Bu kombinasyonda, esnek ambalajda daha da gelişmeleri için geniş bir potansiyel var.
