В опаковъчната индустрия между даден амбициозен проект и неговото осъществяване често съществува непреодолима пропаст. Новите изисквания за дизайн, качество и съвместимост с екологичните стандарти на опаковката изправят много компании пред големи предизвикателства. Някои от трудностите обаче могат да бъдат преодолени сравнително лесно чрез прилагането на плазма при атмосферно налягане чрез технологията Openair, разработена от немската компания Plasmatreat. Новата технология се използва както за фино почистване на обработваните повърхности на опаковките, така и за съществено повишаване на възможностите им за взаимодействие с други материали. Нещо повече, новата технология позволява използването на материали в опаковането, към които до този момент лепилата на водна основа и печатните мастила са били неприложими.
Защитното опаковане на стоките гарантира тяхната хигиеничност, качество и дълготрайното им съхранение. То предоставя информация в помощ на потребителя, като заедно с това и рекламира продукта. Създаването на добър защитен опаковъчен материал не е лесно и изисква задълбочени познания. Често създателите на нов материал трябва да се справят с недостатъчно доброто закрепване на печатните мастила и субстанции върху повърхността му. Причините за тези проблеми често се крият в самата структура на обработваните повърхности.
Плазмената технология Openair елиминира споменатите проблеми. Предварителното плазмено третиране допринася за перфектното почистване и високата активация на най–различни повърхности, като по този начин предоставя оптимална среда за слепване за лепилата, боите и мастилата. Предимство на технологията е и нейната икономичност в сравнение с конвенционалните методи за предварително третиране. Използваните системи за впръскване не изискват инсталирането на скъпа вакуумна камера. Те могат да бъдат интегрирани във всяка нова или вече съществуваща продуктова линия, като същевременно не замърсяват околната среда.
Свойства на плазмения поток
Системите, базирани на реактивния принцип на изхвърляне на плазма, оперират, както вече споменахме, в среда с нормално атмосферно налягане. Плазмата се създава с помощта на високоволтова електрическа дъга, която се индуцира в горелката. Протичащият през дъгата газ преминава в четвърто агрегатно състояние на плазма, която попада върху повърхността на обработвания продукт. Една от спецификите на възникналият плазмен поток е, че той е електрически неутрален, което в голяма степен разширява възможностите му за използване като същевременно опростява прилагането му. Плазмената система е с високо ниво на ефективност. Силата на потока е такава, че могат да се постигнат много големи скорости на обработка на материалите — от порядъка на 100 метра в минута. От друга страна, голямата сила на плазмения поток позволява лесното отстраняване на по–големите частици, замърсяващи обработваната повърхност. Нагряването на пластмасовите повърхности по време на третирането им с плазма обикновено се колебае около 20˚C.
Екологичен начин за подобряване на слепването
Плазмената обработка позволява едновременното използване на модерни неразтворими UV лепила и на системи на водна основа дори върху повърхности с висока степен на резистентност, каквито са неполярните пластмаси. Решаващото предимство на тази технология се състои във факта, че несъвместими до този момент вещества могат да бъдат накарани да взаимодействат помежду си и да образуват връзки. Новата технология позволява допълнителното предварително третиране с химически вещества или почистващи препарати в повечето случаи да бъде преустановено. В резултат не се отделят емисии от опасни летливи органични съединения (въглеводороди) по време на производството. Процесът на плазмена обработка е до голяма степен унифициран, което позволява контролирането му от автоматизирани системи с минимална човешка намеса.
Приложения на плазмената технология
Независимо дали целта е да се етикетира бурканче за сладко, да се отпечата надпис върху стъклена бутилка или опаковка за мляко, ключов фактор за ефективното опаковане е възможността да се обработват ефективно най–различни материали, и то на приемливи цени. Плазменото третиране може да се приложи върху различни покрития, които понякога са много тънки, какъвто е случаят с композитните опаковъчни материали. Картонените опаковки се произвеждат с много висока скорост, за която е необходимо наличието на здрави връзки между отделните сглобяеми елементи, особено в случаите, когато гладките повърхности трябва да бъдат покрити със слой от пластмаса.
Предварителното плазмено третиране опростява процесите при обработка
При етикетирането на стъклени бутилки плазмената технология при Openair позволява използването на универсални и преди всичко евтини лепила на водна основа. За пример ще дадем металните капачки на бурканчетата за сладко при чието отливане се използват смазки. Част от тези лубриканти остават залепени към боядисаната метална повърхност. Тук плазменият метод се прилага, за да се избегне използването на допълнителни специални лепила и да се приложат универсалните им аналози.
Сгъване на кутии
Здравото свързване на надлъжните шевове при висококачествените сгъваемите кутии става възможно чрез предварителна обработка с плазмената технология, вградена в поточната линия. За сгъване на кутии със или без заключващо дъно широчината на плазмените участъци, необходими за обработка, варира 4 до 8 мм в зависимост от количеството на използваното лепило. Същевременно стойностите на повърхностното напрежение достигат над 72 mN/m. В случая плазмата не представлява пламък, а по–скоро студен лъч. Повърхностите, които са третирани с нея, не са изложени на висока температура и потребителят на технологията може в голяма степен да използва стандартни или разтворими лепила. Обработката не оставя каквито и да е видими следи по повърхността. В случаите на обработка на ламинирани повърхности, дълготрайната якост на връзките се постига дори с използването на обикновени лепила. Чрез плазмено третиране при използване на същите стандартни лепила може да се достигне скорост на нанасяне до 400 м/мин.
Защитни отпечатъци
Отпечатъците върху опаковки притежават най–различни функции. Отпечатъкът може да има предпазни или рекламни цели, да показва срока на годност на продукта или неговия бар код. В хранителната и фармацевтичната индустрия е абсолютно задължително надписите, даващи информация за съдържанието на опаковката, да бъдат подсигурени срещу изтъркване. От друга страна, когато повърхностните покрития и мастила се прилагат за печат и декорация върху стъклени бутилки, флакони за парфюми и тубички за кремове, прецизното съчетаване на цветове и високата точност на изображението са повече от необходими. Въздушните мехурчета трябва да бъдат избягвани, за да бъде постигнато оптимално ниво на залепване и висока резистентност на одраскване.
Пластмасовите филми
Полипропиленовите филми се използват в множество продукти с най–различно приложение — от опаковъчни материали за храни и цигари до етикети и филми, използвани в енергийната индустрия. Когато подобни филми трябва да бъдат обработвани, повърхностната им енергия, а оттам и пропорциите на представените поляризирани групи трябва да бъдат увеличени, за да бъде осигурено доброто сцепление. За тези цели от много години се използват различни техники като коронната технология, плазмата при ниско налягане и топлинната обработка.Чрез тези добре познати методи за предварителна обработка обаче се постига сравнително ниска степен на сцепление и резултатите от прилагане им са незадоволителни — на опаковките им липсва необходимата стабилност, което води до недобро съхранение на стоката върху стелажите. Нежеланото предварително третиране от двете страни на материала при използване на коронния метод може да доведе до зацапване филма на ролката. Нещо повече, подобно третиране води до съществени нарушения на способността на филма да бъде прикрепван върху повърхността. В сравнение с процесите на третиране във вакуум, плазмата с атмосферно налягане притежава предимството да бъде интегрирана в системата на производство.
Етикетиране
Едно от най–често използваните приложения на плазмата, произвеждана по технологията Openair, е в сферата на етикетирането. Независимо дали материалите за обработка са рекламни стикери, иновативни или защитни етикети, когато те биват залепвани за бутилките от стъкло, пластмаса или метал, винаги съществуват основни изисквания — лепилото да бъде на водна основа и съединителните връзки между повърхностите да не изчезват от само себе си. За да подсигурят специалното залепване на тези етикети, големите компании за хранителни стоки като Kraft и Moet & Chandon използват именно плазмената технология.