Несмотря на сезонность спроса, производство мороженого в России растет, увеличивается его экспорт в страны СНГ и Балтии, расширяется и структурируется ассортимент. Не последнюю роль в стимулировании потребления мороженого играет упаковка, дающая массу возможностей для дизайнерских экспериментов. А чтобы донести всю эту красоту до потребителя, нужно знать некоторые технологические тонкости, с которыми сопряжена печать упаковки этого весьма «капризного» продукта. В упаковке мороженого применяются различные материалы — от парафинированной бумаги до пленок. Наиболее популярны: кашированная алюминиевая фольга, прозрачные, жемчужные и металлизированные БОПП-пленки. Специальные сорта бумаги сегодня используются довольно редко. Перед печатью на металлизированные пленки и алюминиевую фольгу наносят праймер, остальные пленки обрабатывают коронным разрядом. От правильного выбора праймера во многом зависит морозостойкость упаковки.

Как показала практика, для этих целей более всего подходят водный и двухкомпонентный праймеры. Их применение позволяет хранить упакованную продукцию в условиях глубокой заморозки (до ‑30 єС) без порчи красочного оттиска. Каждый из указанных праймеров имеет преимущества и недостатки.

Водные праймеры

Начнем с водного праймера. Водный праймер прост в применении, перед нанесением он разбавляется водопроводной водой до вязкости 14—16 сек (вискозиметр DIN-4 или ВЗ-4). Рекомендуемое количество нанесения на пленку составляет 0,15—0,5 г/м² по сухому веществу (обычно принимают среднее значение 0,3 г/м²), при этом, как правило, применяют анилоксовые валы с линиатурой 200—220 лин./см.

Для алюминиевой фольги рекомендуемое количество нанесения праймера составляет около 1 г/м²по сухому. Это связано с более сложным профилем алюминиевой фольги. Отметим, что в большинстве случаев кашированная алюминиевая фольга уже запраймирована ее изготовителем.

Перед нанесением праймера необходимо проверить, чтобы поверхностная активность (поверхностная энергия) пленки была не ниже 38 мН/см (дин/см). Недостаток водного праймера состоит в его медленной сушке. По этой причине приходится после водного праймера пропускать одну или две печатные секции, разбавлять его перед нанесением не водой, а смесью с изопропиловым спиртом в соотношении 1:1, а также применять более высокую температуру секционной сушки (80 єС).

В случае если дизайн упаковки мороженого таков, что после печати значительная площадь, запечатанная праймером, не будет закрыта красками или надпечатным лаком, перед нанесением праймера в него необходимо добавить водную восковую добавку в количестве 1—3 % от веса праймера. Эта добавка позволит значительно улучшить стойкость красочного слоя упаковки к механическому истиранию. Скорость печати в линию с красками обычно составляет 80—120 м/мин, хотя некоторые производители упаковочной продукции, имея большой опыт работы с водным праймером, достигают скорости печати 150—200 м/мин.

Есть еще один прием, позволяющий запечатывать упаковку красками на более высокой скорости (250—300 м/мин), — предварительное праймирование пленки. Однако экономически оно не очень выгодно и требует применения дополнительного оборудования, либо снижает эффективное время основного.

Двухкомпонентные праймеры

Двухкомпонентный праймер не имеет этих недостатков. Им можно работать на скорости 250—300 м/мин. Перед применением основу праймера смешивают с отвердителем в соотношении 10:0,5 или 10:1,5 (зависит от марки праймера), затем разбавляют до рабочей вязкости 17—18 сек (DIN-4 или ВЗ-4) этилацетатом. Рекомендуемое количество нанесения двухкомпонентного праймера составляет 0,8—1,0 г/м² по сухому веществу. Двухкомпонентный праймер неплохо показывает себя в случае, если металлизированная пленка имеет поверхностную активность ниже 38 мН/м.

Недостатки двухкомпонентного праймера:

1. Довольно короткое время жизни, что, впрочем, является общим недостатком всех двухкомпонентных систем. Время жизни смешанных двухкомпонентных лаковых систем составляет 15—18 часов и требует от обслуживающего персонала хороших знаний об особенностях его применения, аккуратности и оперативности. Ведь если забыть и оставить лаковую секцию непромытой, произойдет химическая реакция сшивки и вся лаковая секция выйдет из строя надолго.

2. Для нанесения двухкомпонентного праймера требуется специальное клише, устойчивое к этилацетату.

3. При случайном разбавлении праймера растворителем, содержащим спирт, может произойти блокирование (склеивание) в рулоне. Также блокирование может быть результатом слабой сушки оттисков и свойств применяемого праймера.

Краски и добавки

В настоящее время для производства упаковки мороженого применяют в основном поверхностную или, как ее еще называют, наружную печать. Это означает, что красочный слой картинки и текста запечатанного дизайна находится снаружи упаковки и принимает на себя различного рода воздействия: механические, воздействия низких температур, повышенной влажности в период оттаивания, в некоторых случаях — воздействие жиров и солнечного света.

Чаще всего упаковку мороженого печатают не специальными, а универсальными красками, и, как показывает опыт, они дают неплохие результаты, в том числе и по прочностным характеристикам.

Во время транспортировки мороженого упаковка его подвергается сухому и влажному истиранию. Для улучшения стойкости красочного оттиска упаковки к сухому истиранию рекомендуется добавлять в краску перед печатью до 1 % (от веса краски) восковой добавки.

Механизм действия восковой добавки основан на том, что шарообразные частички микронизированного воска, попавшие в краску вместе с восковой добавкой, работают в сухом красочном оттиске как шарик в подшипнике — восковые частички немного выше красочного слоя, и именно они принимают на себя воздействие трения и оберегают красочный оттиск. Средний размер восковых частиц составляет около 10 мкм.

Следует, однако, помнить, что избыток воска в краске снижает блеск оттиска. Причина в том, что полиэтиленовый воск, применяющийся в красках для этих целей, не растворяется в краске, а находится в ней в диспергированном состоянии, и его частицы в сухой красочной пленке рассеивают отраженный свет.

В любой современной универсальной краске и краске для наружной печати всегда есть небольшое количество микронизированного полиэтиленового воска. В красках для наружной печати его немного больше, в универсальных красках для глубокой и флексографской печати его несколько меньше, т. к. универсальные краски применяют и для обратной печати (для последующего ламинирования с другими пленочными материалами), и избыток воска может значительно уменьшить усилие расслаивания ламината.

В условиях длительного хранения жидких красок, каковыми являются краски для флексографской и глубокой печати, происходит небольшое осаждение полиэтиленового воска и перед применением таких красок рекомендуется тщательно их перемешать, чтобы выровнять концентрацию воска по всему объему краски.

Для улучшения стойкости красочного оттиска упаковки мороженого к влажному истиранию, без покрытия его надпечатным лаком, в краску рекомендуется добавлять до 2 %(от веса краски) адгезионной добавки. С химической точки зрения, адгезионная добавка является хелатным соединением титана. Будучи стабилизированной в жидкой краске, в сухом оттиске она распадается, сразу же образуя прочные химические связи как с пленкой (подложкой), так и внутри самой красочной пленки, делая эту пленку более твердой, влаго- и термостойкой.

Следует, однако, помнить, что адгезионные добавки на основе хелатов титана (чаще всего ацетилацетонат титана) не рекомендуется добавлять в печатную краску для глубокой и флексографской печати, если печать упаковки производится на полипропиленовой пленке с акриловым покрытием. Также не стоит увлекаться добавлением адгезионной добавки в случаях, когда печать упаковки мороженого осуществляется на металлизированной полипропиленовой пленке праймированной водным праймером. В этом случае адгезионная добавка химически сшивает красочный слой с пленкой праймера, что может стать причиной ухудшения адгезии всего красочного слоя упаковки.

Для улучшения прочностных свойств красочной пленки упаковки мороженого не лишним также будет добавление перед печатью лака-осветлителя. Добавление лака-осветлителя делает более прочным красочную пленку упаковки мороженого, повышает ее блеск. Обычно в целях осветления красок применяют до 50 % лака-осветлителя.

Применение лака-осветлителя оправдано и с экономической точки зрения, ведь он стоит намного дешевле краски. Таким образом, чем больше добавлено его в краску, тем более она удешевляется. Следует помнить, что осветление красок растворителем не рекомендуется.

Причина заключается в том, что применяемые в настоящее время краски для печати упаковки представляют собой коллоидные системы. В них пигмент не растворен, а продиспергирован в системе связующих, т. е. находится в краске в виде частиц, размер которых в среднем составляет около 1—2 мкм. При осветлении такой системы чистым растворителем может получиться «пигментный шок» — пигмент отделяется от связующего.

Чтобы не потекло

В процессе транспортировки и хранения мороженого упаковка может быть повреждена. В этом случае жиры и влага оттаявшего мороженого будет воздействовать на красочный слой упаковки. Если краски для печати были выбраны без учета требований к ним по жиро- и влагостойкости, красочный оттиск упаковки будет нарушен, или, как говорят специалисты, краски «потекут». Чтобы избежать таких неприятностей, производителям упаковки мороженого всегда необходимо иметь краски на основе пигментов, имеющих соответствующие прочностные свойства. Чаще всего в качестве дополнительного прочного цвета используются красный синеватый (если печать осуществляется в четыре цвета или, как говорят «триадой»).

Таблица 1.  Прочностные свойства красочных оттисков 

Сравнительные прочностные характеристики различных красочных оттисков, обусловленные содержащимися в красках пигментами, представлены в таблице 1. Из приведенных в ней данных видно, что только красные краски (рубин и красная теплая) должны быть специальными при печати упаковки мороженого.

Стоит отметить в этой связи черную краску. Пигментом для ее изготовления является технический углерод (сажа). В тонких слоях и разбелах краска на основе технического углерода имеет на оттиске серо-бурый оттенок (зависит еще от способа получения — печная или канальная), поэтому некоторые производители красок подкрашивают черную краску — чаще всего смесью голубой и фиолетовой. Стойкость черной краски зависит от того, подкрашена она или нет. Важно и то, какой пигмент — стойкий или не стойкий к действию воды и жира — выбран для подкрашивания.

В случае применения каких-то экзотических цветов красок, например, родамина, а также смесевых красок по каталогу Pantone, всегда нужно помнить, что эти краски также должны быть на основе водостойких, жиростойких и стойких к глубокой заморозке пигментов.

Специальные краски имеют преимущества в случае печати на прозрачном полипропилене. Дело в том, что в упаковке на основе металлизированных пленок и алюминиевой фольги устойчивость к глубокой заморозке обеспечивает праймер. Прозрачный полипропилен обычно не праймируется, поэтому применение специальных красок, придающих упаковке мороженого необходимую устойчивость к глубокой заморозке, предпочтительно.

Довольно часто при печатании упаковки мороженого применяют надпечатный лак. Это позволяет повысить блеск печатного оттиска и его прочностные свойства. Обычный надпечатный лак наносят в количестве 1—1,2 г/м² (по сухому).