Методы испытаний этикеточных бумаг
Этикеточные бумаги, в частности для пивных бутылок, должны обеспечивать хорошее проведение печати и наклейки этикеток. Эти критерии лишь частично могут быть проверены стандартными испытательными методами. В последние несколько лет разработаны специальные методы испытаний, представляющие основу для всего, что связано с использованием этикеток, т. е. с производством бумаги, печатью, разливом по бутылкам, упаковкой и производством этикеточных машин и клеев. Эти методы предназначены для улучшения оценки качества этикеточных бумаг.
Перечислим наиболее важные методы испытания этикеточных бумаг.
Проницаемость для щелочи. Важно, чтобы этикетки быстро и полностью сходили с бутылок многократного использования в щелочном растворе моечной установки. Если этот процесс происходит слишком медленно, то это может помешать действию последующих этапов мойки. Определив проницаемость для щелочи, можно рассчитать время удаления этикетки при мойке.
Испытание: загнув край испытуемого образца 7x7 см, делают бумажную лодочку, которую помещают мелованной стороной вниз в чашку Петри, наполненную щелочным раствором (1% NaОН, нагретый до 80°С, к которому прибавлен растворимый краситель). Измеряется время (в секундах), когда окрашенный щелочной раствор пропитает бумагу в нескольких местах, образовав сплошные участки. Очевидно, такая оценка будет зависеть от субъективного восприятия лица, проводящего это испытание.
Такое же испытание может быть проведено для запечатанных и даже покрытых лаком этикеток, так что можно оценить скорость, с которой сходит этикетка, в зависимости от печатной краски и от лака.
Стойкость к воздействию щелочей. В случае неингибированного процесса мойки в щелочном растворе этикеточная бумага должна обладать достаточной стойкостью к воздействию щелочи, т. е. она не должна разрушаться в растворе ни частично, ни полностью. Иначе щелочной раствор будет быстро загрязняться, и сопла моечной машины могут оказаться забитыми.
Испытание: 150 мл раствора каустической соды (при концентрации щелочи 2%) прибавляют к двум прямоугольным испытательным образцам 6x9 см в полиэтиленовых колбах (объемом 750 мл) при 80°С. Затем колбы плотно завинчивают и встряхивают в течение 15 минут на вибраторе с частотой 300 горизонтальных оборотов в минуту. Затем все содержимое этих двух колб выливают в химический стакан и классифицируют состояние этих двух образцов следующим образом:
А = испытательный образец не изменился;
В = покрытие явно отслоилось;
С = испытательный образец начинает разрушаться;
D = испытательный образец полностью разрушен.
Конденсированная влага и ее влияние. Низкая температура при разливе по бутылкам, а также высокая влажность в помещении для разлива и хранения приводят к значительной конденсации, как если бы происходило испарение с бутылок. Вследствие этого этикетки могут коробиться, смещаться, и в некоторых случаях – при вымывании клея – падать с бутылок.
Испытание: испытания проводятся в климатической камере при температуре 30°С и относительной влажности 85%. Эти параметры поддерживаются постоянными во время всего испытания. Пивные бутылки с этикетками испытываются в камере, в которой расположен охлаждающий агрегат, представляющий собой шланги, в которых непрерывно циркулирует вода при температуре 2°С. Предварительно на этикетки машиной для клейки наносится слой клея, что гарантирует воспроизводимость заданной толщины клеевого слоя, а затем этикетки приклеиваются вручную. В конце результаты испытаний сравнивают с документально заданными величинами для данных практических условий испытаний.
Тот же метод воздействия конденсированной воды может использоваться для испытания поведения различных клеев или изменения степени обработки бутылок. В каждом случае испытания должны оставаться постоянными различные переменные, т. е. бумага, клей или обработка бутылки.
Закручивание вследствие влажности. При наличии разницы между относительным влагосодержанием бумаги и относительной влажностью в помещении, где бумага обрабатывается, этикетки могут покоробиться, что сделает невозможной их наклейку. Тенденцию к закручиванию этикеточной бумаги можно определить, подвергая ее воздействию различных условий относительной влажности.
Испытание: с помощью солевых растворов в нескольких климатических камерах создают различные уровни относительной влажности воздуха, от 40 до 90%. В каждую камеру помещают испытательные образцы бумаги размером около 10x10 см, которые через 24 часа оцениваются визуально, т. е. необходимо визуально и субъективно определить, в каком диапазоне относительной влажности образец остается плоским, а в каком нет. Но можно также отметить угол закручивания при данной относительной влажности, а затем сравнить его с закручиванием другой бумаги при тех же условиях.
Снижение непрозрачности. Деформация при сжатиях и толчках во время транспортировки на конвейере может приводить к появлению пятен, которые остаются после высыхания этикеток. Снижение непрозрачности можно рассчитать в результате следующего испытания.
Испытание: полоску этикеточной бумаги шириной 5 см погружают в водопроводную воду при температуре около 20°С на 5 секунд. Затем ее помещают на черную стеклянную пластинку и измеряют показатель отражения RU в соответствии с DIN 53145 Часть 1. По полоске проводят испытательный валик 80 раз в течение 40 секунд без приложения давления. Следует пользоваться валиком с шарикоподшипником, с ручкой, шириной 32 мм и весом 5,37 кг. Через 20 секунд измеряют коэффициент отражения там, где проходит валик. Снижение непрозрачности выражается следующей формулой:
Снижение непрозрачности (%) = ((RU – RU80) / RU)x100
Поведение при штамповке. Когда этикеточные бумаги штампуют или обрезают по размерам, они не должны соединяться вместе. Наоборот, этикетки должны легко разделяться, не склеиваясь на краях.
Испытание: пока нет надежного лабораторного метода для испытания этикеток на слипание. Чтобы получить представление об этой тенденции, кипу этикеточных бумаг штампуют штампом для этикеток со сложной формой, желательно с внешними линиями, направленными внутрь, как рукава пальто. Затем штампованную пачку сдвигают сбоку или раздвигают рукой, как веер. Даются следующие оценки бумаги:
0 = не слипается;
1 = слегка слипается;
2 = достаточно прочное слипание;
3 = очень прочное слипание.
Прохождение клея. Важно, чтобы клей не проходил сквозь бумагу, т. е. после наклейки на лицевой стороне не должно быть видно пятен или полос.
Испытание: этикетки или соответствующие образцы бумаги проклеиваются с обратной стороны и присоединяются к стеклянной пластине. Затем на испытуемые образцы помещают два листа влажной фильтровальной бумаги, которые покрываются другой стеклянной пластинкой. Все это оставляют на 2 часа в сушильной камере при температуре 70°С. Все еще накрытые этикетки сушат при нормальной комнатной температуре и проверяют наличие пятен клея. Поскольку эти пятна зависят также от типа клея, то важно использовать на протяжении всего испытания один и тот же клей.
Очевидно, такая же процедура может проводиться для испытания на прохождения различных типов клея при заданном сорте бумаги.
Абсорбция воды. Остается ли этикетка на месте прочно и надежно, зависит, в частности, от глубины проникания клея на обратной стороне этикетки, и, следовательно, также от водоотталкивающих свойств этикеточной бумаги. Эту величину можно видеть из значения абсорбции воды, согласно Кобб, при использовании в качестве стандарта DIN 53132.
Испытание: согласно Соbb, абсорбция воды – это количество воды, абсорбированное одной стороной бумаги в течение заданного времени (напр., 60 секунд = Cobb 60). Затем измеряют наблюдаемое увеличение веса в г/м2. Только практика может показать в конкретных случаях, при каком значении Cobb – в зависимости от типа клея – этикетка будет надежно оставаться на месте.
Непрозрачность во влажном состоянии. Иногда темные бутылки просвечивают через влажные этикетки, что может быть нежелательным. Этого можно избежать повышением непрозрачности этикеток во влажном состоянии.
Испытание: для измерения этой величины испытуемый образец бумаги погружают в водопроводную воду при температуре около 20°С на 5 минут. После стряхивания воды обратная сторона этикетки помещается на темную стеклянную пластинку. После этого определяется непрозрачность во влажном состоянии в соответствии с DIN 53146, где значение для сухого образца принято за величину R.
Прочность при растяжении во влажном состоянии (влагопрочность). Достаточная влагопрочность обеспечивает отсутствие разрывов и повреждений этикеток при значительной механической деформации, например, при транспортировке на конвейере цеха разлива.
Испытание: образцы с заданными размерами и заданным уровнем влагосодержания растягиваются в устройстве для испытания на растяжение до их разрушения.
Определение: DIN 53 II 2, Часть 2.
Все рассмотренные выше характеристики печатных бумаг в большой степени влияют на качество конечной полиграфической продукции. К сожалению, как было указано выше, существует ряд методик определения объективных параметров печатных бумаг, которые далеко не всегда дают сравнимые результаты.
Сегодня на российском рынке отечественными бумагоделательными комбинатами и западными производителями предлагается большой ассортимент офсетных, книжно-журнальных, мелованных (матовых и глянцевых), этикеточных и упаковочных бумаг, бумаг для копировально-множительной техники.
Сравнительно недавно начал складываться рынок бумаг для представительской продукции, имеется выбор экзотических сортов бумаги и картона для рекламно-оформительской деятельности, отличающихся разнообразием цвета и многообразием фактур.
Торговлю бумагой осуществляют крупные компании, предоставляющие всю необходимую информацию о технических характеристиках бумаг, области применения и способах печати. На рисунке справа приведен логотип фирмы "Берег", одного из крупнейших поставщиков бумаги на российском рынке.
Специалистами фирмы "Берег" для данного издания предоставлены "Правила приемки продукции Покупателем и рассмотрения Продавцом претензий по количеству и качеству товара", разработанные на основе действующих международных норм и правил. Документ приведен в Приложении четвертом.
