26 - GRAFIČAR EMBALAŽA EMBALAŽA NELAKIRANA, LAKIRANA ALI PLASTIFICIRANA? Embalaža, predvsem pa njen videz, ima vedno večji pomen. Prav zato se nam zdi smiselno predstaviti metode in rezultate preizkušanja odpornosti embalaže proti različnim dejavnikom. Na prodajnih policah je vedno več dodatno površinsko oplemenitene (plasti fi cirane, lakirane) embalaže, zato nas je zanimalo, kakšen vpliv ima tako oplemenitenje nanjo in na njen videz, če jo izpostavimo umetnemu staranju, svetlobnemu delovanju in drugim možnim dejavnikom. avtorica Urška BOGATAJ Valkarton, d. d. Embalaža je danes ključen in hkrati tudi najmočnejši del trženja posameznega iz- delka. Podjetje Nati onal Biscuit Company je leta 1898 v ZDA prvo dalo na trg kekse v prodajni embalaži take velikosti in obli- ke, da je zadovoljila potrebe povprečno velikega gospodinjstva, in od takrat se je embalaža kot konfi guracija zelo spreme- nila. Njen pomen se je vse do danes spre- minjal od začetne zaščitne do prodajne funkcije kot načina pospeševanja prodaje izdelka. Tako lahko rečemo, da je različna embalaža pomemben del našega življe- nja, zato je nekako samoumevno, da se vprašamo, ali se res uporablja za svoj na- men? Ali varuje izdelek, ki ga embalira? Kaj se z njo zgodi ob izpostavljanju sve- tlobi, vodi? Ali je embalaža, ki je dodatno oplemenitena, res boljša od le poti skane? Hoteli smo preizkusiti embalažo in ugoto- viti , kakšna je njena dejanska odpornost proti različnim dejavnikom, s katerimi lahko pride v sti k. Vzorci za preizkušanje Preizkušali smo šti ri vzorce, pri čemer smo jih med seboj primerjali v parih. V posameznem paru sta bila enako poti - skana vzorca, ki sta se med seboj razliko- vala po površinskem oplemenitenju oz. neoplemenitenju. Želeli smo ugotoviti , kako dodatno površinsko oplemenitenje (plasti fi kacija, lak) vpliva na kakovost iz- brane embalaže. Vzorci, razvidni iz preglednice 1, so bili nati snjeni v tehniki ofsetnega ti ska z na- slednjimi ti skarskimi barvami in na nasle- dnjih ti skarskih strojih: vzorca Orbit in Orbit plasti fi cira- ↗ ni sta bila nati snjena s ti skarskimi barvami Hartmann na petbarvnem ti skarskem stroju Heidelberg, vzorca Braun osnovni in Braun UV ↗ pa sta bila nati snjena s ti skarskimi barvami Sun Chemical na ti skar- skem stroju MAN Roland 700. Metode raziskav Vsem vzorcem smo na kontrolnih klinih ali na polnih rastrskih poljih najprej iz- merili vrednosti L*a*b* (po sistemu CIE), nato smo polovico vseh vzorcev umetno starali v kondicionirni komori. Potem Ime vzorca Barve tiska Vrsta kartona G [g/m 2 ] Vrsta laka Dodatna obdela- va/opombe Orbit CMYK leiner 230 brez Vzorec je le potiskan, brez dodatne povr- šinske obdelave. Orbit plastifi - cirani CMYK leiner 230 brez Vzorec je potiskan, kaširan na B2K/B+E, petslojno lepenko, in plastifi ciran. Braun osnovni CMYK + 1 panton mmt mm skupina gd2 230 osnovni lak Vzorec je potiskan in lakiran z osnovnim tiskarskim lakom. Braun UV CMYK + 1 panton mmt mm skupina gd2 230 osnovni in UV-lak Vzorec je potiskan, lakiran z osnovnim tiskarskim lakom in dodatno lakiran še z UV-lakom. smo na izvornih (nestaranih) in na stara- nih vzorcih primerjalno merili hrapavost. Vzorce smo si ogledali pod SEM (vrsti čni elektronski mikroskopski čitalec) in do- ločili svetlobno odpornost, odpornost proti različnim dejavnikom ter proti glo- bokemu zamrznjenju. Merjenje vrednosti L*a*b* Vrednosti L*a*b* smo merili s pomočjo sistema CIE L*a*b*, pri čemer je barvni prostor defi niran s tremi koordinatami L* (svetlost), a* (rdeče-zelena koordina- ta) in b* (rumeno-modra koordinata). Merili smo s pomočjo spektrofotometra X-Rite in merilnega programa Tool Crib pri osvetlitvi D50 in kotu opazovanja 2°. Po izmerjenih vrednosti h smo izračunali Preglednica 1: Vzorci, ki smo jih preizkušali. RAZISKAVA Prispevek je nastal v okviru izdelave diplomske naloge pod mentorstvom izr. prof. dr. Tadeje Muck in somentorstvom dr. Marice Starešinič. GRAFIČAR - 27 barvno razliko ∆E* med osnovnimi vzorci in vzorci, ki so bili izpostavljeni različnim dejavnikom. Umetno staranje pri 80 °C in 65-odstotni vlažnosti (SIST ISO 5630-3:1997) Umetno staranje z mokro toplotno ob- delavo pri 80 °C in 65-odstotni vlažnosti je potekalo v kondicionirni komori šest dni. Po končanem umetnem staranju smo iz- računali barvno razliko med osnovnimi in umetno staranimi vzorci. Določanje hrapavosti po Bendtsenu (ISO 8791-2) Hrapavost smo določali po Bendtsenu, pri čemer je defi nirana kot količina zrač- nega toka v mililitrih na minuto pretoka zraka med merilnim obročem merilne glave aparata in površino preizkušanca. Pri tem večja količina pretečenega zraka pomeni večjo hrapavost preizkušanca. SEM – vrsti čna elektronska mikroskopija S pomočjo vrsti čne elektronske mikro- skopije, ki nam podaja povečano prostor- sko sliko površine, smo opazovali površi- no vzorcev in tako lažje primerjali vpliv dodatnega oplemenitenja na hrapavost. Določanje svetlobne odpornosti (SIST ISO 12040) Svetlobno odpornost smo določali s pomočjo Xe-testa, pri čemer smo vzor- ce izpostavili 72-urnemu delovanju Xe- svetlobe, ki najbolje simulira delovanje sončne svetlobe in hkrati omogoča po- spešeno testi ranje. Tako pred izposta- vitvijo delovanju Xe-svetlobe kot tudi po njej smo vzorcem izmerili vrednosti L*a*b* in izračunali barvno razliko ∆E*. Določanje odpornosti proti različnim dejavnikom (SIST ISO 2836:2004) (voda, olje, alkohol, detergent) Odpornost proti različnim dejavnikom smo preverjali po standardu, pri čemer smo za določanje odpornosti vzorcev proti vodi, detergentu in olju v posa- mezno tekočino namočili šti ri fi ltrske papirje, med katere smo vstavili vzorec, ga za določen čas obtežili z utežjo, iz- pirali in posušili. Odpornost proti alko- RAZISKAVA Slika 1: Barvne razlike vzorcev pred umetnim staranjem in po njem. Slika 2: Hrapavost vzorcev pred umetnim staranjem in po njem. Osnovni vzorec Umetno starani vzorec Orbit Orbit plastifi cirani Slika 3: Slike vzorcev, fotografi rane pod vrstičnim elektronskim mikroskopom SEM. 28 - GRAFIČAR RAZISKAVA RAZISKAVA po njem. Zgibe vzorcev smo fotografi rali, jih obdelali v programu ImageJ in dolo- čili delež počene površine posameznega vzorca. REZULTATI IN KOMENTARJI Umetno staranje pri 80 °C in 65-odstotni vlažnosti Pri večini barv, ki smo jih merili, je bila barvna razlika ΔE* pred umetnim stara- njem in po njem večja kot šest. Ta razlika je opazna že s prosti m očesom in zato pri embalaži, pri kateri je sam videz izjemno pomemben, nedopustna. Ugotovili smo, da dodatno površinsko oplemenitenje ne varuje nujno bolje embalaže pred stara- njem in spremembo barve. Kot je razvi- dno iz slike 1, so imele nekatere barve manjšo ΔE* pri neoplemenitenem vzor- cu, druge pa pri oplemenitenem. Določanje hrapavosti po Bendtsenu Iz slike 2 ugotovimo, da se hrapavost z umetnim staranjem poveča pri vseh vzorcih, kar kaže na degradacijo materi- ala. Hrapavost vzorca Braun UV je pred umetnim staranjem malenkost manjša kot hrapavost vzorca Braun osnovni, po umetnem staranju pa je prav nasprotno. Hrapavost vzorca Orbit plasti fi cirani je veliko večja kot pri vzorcu Orbit. Sluti li smo, da je možno, da gre tako veliko hra- pavost plasti fi ciranega vzorca v primer- javi z le poti skanim pripisati kaširanju na valoviti karton. Zato smo pozneje vzorca pogledali še pod vrsti čnim elektronskim mikroskopom SEM. SEM Površino vzorcev smo analizirali tudi s pomočjo vrsti čnega elektronskega mikro- skopa, pri čemer smo ugotovili, da sta ne- oplemenitena vzorca precej bolj hrapava kot oplemenitena. Ugotovili smo, da je hrapavost pri vzorcu Orbit plasti fi cirani res večja zaradi kaširanja na valoviti karton, ter s tem dokazali, da hrapavost, ki smo jo določili z metodo po Bendtsenu, pri tem ni realna. Iz slike 3 je razvidno, da je vzorec Orbit, ki je le poti skan, precej bolj hrapav kot vzorec Orbit plasti fi cirani. Prav tako je opazna razlika v hrapavosti vzorcev pred umetnim staranjem in po njem. Slika 4: Barvne razlike vzorcev pred določanjem svetlobne odpornosti s Xe-testom in po njem. Slika 4: Barvne razlike vzorcev pred določanjem svetlobne odpornosti s Xe-testom in po njem. Slika 5: Barvne razlike med vzorci pred izpostavitvijo stiku z vodo in po njej. Slika 6: Barvne razlike med vzorci pred izpostavitvijo stiku z oljem in po njej. holu smo preverjali tako, da smo vzorec potopili v kozarec z alkoholom ter po določenem času primerjali barvo alko- hola z vzorcem s testnim alkoholom v drugem kozarcu. Odpornost proti globokemu zamrznjenju Vzorce (izvorne in umetno starane) smo zamrznili za 48 ur pri -20 °C, pri čemer smo vsak vzorec zgibali pred zamrznjenjem in Odpornost proti vodi Svetlobna obstojnost Odpornost proti olju GRAFIČAR - 29 Svetlobna odpornost Pri določanju svetlobne odpornosti s Xe- testom smo ugotovili, da tako plasti fi kaci- ja kot dodatno UV-lakiranje varujeta barve vzorcev, saj dodatno oplemenitena vzorca dosegata manjše barvne razlike ΔE* med vzorci pred Xe-testom in po njem kot neo- plemenitena vzorca (slika 4). Določanje odpornosti proti različnim dejavnikom (voda, olje, alkohol, detergent) Odpornost proti vodi ↗ Glede na to, da smo vodi izpostavili tako umetno starane kot tudi izvorne vzorce embalaže, smo pričakovali, da bodo prvi zaradi degradacije pri visoki temperaturi in visoki vlažnosti slabše odporni proti vodi. Vendar lahko iz slike 5 opazimo, da to ni pravilo. Ugotovili smo, da plasti fi ka- cija pri vzorcu Orbit plasti fi cirani res do- datno varuje vzorec, ob tem pa tudi to, da je vzorec Braun osnovni bolj odporen proti vodi in ima manjše barvne razlike kot vzorec Braun UV, ki je UV-lakiran. Iz tega sledi, da UV-lak ne poveča odporno- sti proti vodi. Odpornost proti olju ↗ Odpornost proti olju je pri vseh vzor- cih zelo slaba. Barvne razlike pri večini barv so nad 20 (slika 6), največje so pri rumeni, najmanjše pa pri črni ti skarski barvi. Spet bi težko rekli, da UV-lakiranje bolje varuje embalažo, saj so barvne raz- like tako pri vzorcu Braun osnovni kot pri vzorcu Braun UV približno enake. V pov- prečju ima med vsemi najboljše rezultate vzorec Orbit plasti fi cirani. Odpornost proti detergentu ↗ Pri opazovanju barvnih razlik (slika 7), ki so nastale na embalaži pred izpostavitvijo detergentu in po njej, pa bi lahko rekli, da dodatno oplemenitenje vzorcev Orbit pla- sti fi cirani in Braun UV res bolje varuje em- balažo pred detergenti . Boljše odpornosti izvornih vzorcev spet ne moremo dokaza- ti , saj ni konstantna pri vseh vzorcih. Odpornost proti alkoholu ↗ Podobno kot pri preverjanju odpornosti proti olju in detergentu se tudi pri tem (sli- ka 8) kaže boljša odpornost vzorca Orbit plasti fi cirani kot vzorca Orbit, pri vzorcih Slika 7: Barvne razlike med vzorci pred izpostavitvijo stiku z detergentom in po njej. Slika 8: Barvne razlike med vzorci pred izpostavitvijo stiku z alkoholom in po njej. Vzorec Fotografi ja pregiba Pregib po obdelavi v programu ImageJ Delež pokritosti s črno barvo (delež počenega vzorca) osnovni vzorec pred zamrznje- njem 0,57 % osnovni vzorec po zamrznjenju 1,65 % umetno stara- ni vzorec pred zamr- znjenjem 2,55 % umetno stara- ni vzorec po zamrznjenju 3,09 % Slika 9: Fotografi je pregibov, pregibi po obdelavi v programu ImageJ in deleži počene po- vršine osnovnega in umetno staranega vzorca Braun UV pred zamrznjenjem in po njem. RAZISKAVA Braun osnovni in Braun UV pa tega spet ne moremo slepo trditi . Lahko rečemo, da vzorec Braun UV v povprečju dosega boljše rezultate kot vzorec Braun osnovni, vendar ne pri vseh ti skarskih barvah. Naj- boljšo odpornost proti alkoholu dosega plasti fi cirani vzorec, spet pa, kot pri vseh opisanih odpornosti h proti različnim de- javnikom, tudi pri tem ne moremo reči, da so bolj odporni izvorni ali umetno starani vzorci, saj je to povsem odvisno od vsake- ga vzorca in barve posebej. Odpornost proti detergentu Odpornost proti alkoholu DIGINIP Prenosljiv pripomoček se ob vklopu umeri samodejno. Merimo lahko dve kraj- ni poziciji valjev hkrati ali le eno poljubno za hitro preverjanje (Quick Check). Merimo lahko pri nabarvanih ali suhih valjih, saj je merjenje še vedno znotraj toleranc. Zaradi identičnega koncepta, kot ga imajo umeritveni karbonski papirji, je aparatura primerna za vse vrste valjev, tudi vlažilne. V procesu nastavljanja merimo s pritiskom na gumb, meritve pa se vrednotijo v skladu z naprej defi niranimi (mm oz. inč). Nastavitev valjev je tako enostavna in hitra. Umerjanje je lahko podprto tudi z zvočnimi signali. Shranjevanje vrednosti omogoča nadzor nad valji kadar in kjer koli. Digitalni način pri tem zagotavlja enostavnost in ponovljivost umerjanja. Dobro nastavljeni valji so osnova kakovostnega, konsistentnega odtisa Tudi najsodobnejši tiskarski stroji zahtevajo natančno nastavljene valje. Zaradi njihove tehnološke naprednosti umerjanje s pomočjo karbonskega papirja zago- tovo ni zadovoljivo, saj je še vedno subjektivno. Digitalni sistemi z minimalno napako merjenja zagotavljajo varno in ponovljivo nastavitev valjev, potrebno za konsistentno zanesljivo delo, s tem pa optimalno kakovost tiskanja. Poleg tega se valjem ob ustreznih nastavitvah tiskovnega tlaka podaljša uporabnost. Na vlažilne valje močno vplivajo alkoholna raztopina in dodatki, saj se nabirajo na površini valja, posledica je nenehno spreminjanje obsega valjev. Neredno umerja- nje lahko privede do težav z upravljanjem vlažilne raztopine in nadzorom tiska. Za več informacij www.diginip.de. predvsem osnovni površini in neelasti č- nosti ti skarske barve in laka. Delež in videz počene površine (pred obdelavo v programu ImageJ in po njej) vzorca Bra- un UV sta prikazana na sliki 9, iz katere lahko ugotovimo tudi, da umetno starani vzorci počijo bolj kot izvorni. Podobno lahko rečemo tudi za zamrznjene vzorce, ki so popokali bolj kot nezamrznjeni. ZAKLJUČEK Po izdelanih analizah izbranih vzorcev embalaže smo ugotovili: Vsi obravnavani vzorci so zelo slabo ↗ odporni proti umetnemu staranju. Svetlobno so bolj odporni dodatno ↗ oplemeniteni vzorci (predvsem pla- sti fi ciran vzorec Orbit plasti fi cirani). Neoplemeniteni in umetno starani ↗ vzorci so bolj hrapavi kot dodatno oplemeniteni. Proti različnim dejavnikom je od ↗ vseh vzorcev najbolj odporen Or- bit plasti fi cirani, sledi mu Braun UV (razen pri odpornosti proti vodi). Odpornost proti zamrznjenju je ↗ najboljša pri vzorcu Orbit plasti fi - cirani, UV-lakiran vzorec Braun UV pa je slabše odporen proti pregiba- nju in globokemu zamrznjenju. Povzamemo lahko, da dodatno ople- menitenje v večini primerov res dodatno zavaruje embalažo pred svetlobnim de- lovanjem, umetnim staranjem, različnimi tekočinami itn., pri čemer pa ima plasti fi - kacija boljše lastnosti kot UV-lak, saj se je pri preizkušanju vzorec 2 v vseh primerih izkazal kot najboljši. Dejstvo pa je, da k boljšim, predvsem mehanskim lastno- sti m embalaže veliko pripomore tudi ka- širanje na valoviti karton. Kljub temu pa se moramo zavedati , da vsa embalaža le ne more biti (čeprav ima boljše lastnosti ) dodatno oplemenitena, saj že osnovno embaliranje predstavlja velik delež celo- tne cene izdelka. Literatura: RADONJIČ, G.: Embalaža in varstvo okolja. 1. Maribor: Založba Pivec, 2008. 310 str. RUTAR, V.: Nekatere preizkusne metode ka- 2. rakterizacije papirjev, kartonov in lepenke: materiali za ti sk in dodelavo: vaje. Ljublja- na: Naravoslovnotehniška fakulteta, Odde- lek za teksti lstvo, 2002, 82 str. BRAČKO, S.: Tipologija barv: vaje. Ljubljana: 3. Naravoslovnotehniška fakulteta, Oddelek za teksti lstvo, 2006, 34 str. How the SEM works [dostopno na daljavo]. 4. Scanning electron microscope. [citi rano 13. 8. 2008]. Dostopno na svetovnem spletu: SIST ISO 5630-3:1997 Paper and board - 5. Accelerated ageing - Part 3: Moist heat tre- atment at 80 °C and 65 % relati ve humidity ISO 8791-2:1990 Paper and board -- De- 6. terminati on of roughness/smoothness (air leak methods) - Part 2: Bendtsen method SIST ISO 12040:1997 Graphic technology — 7. Prints and printi ng inks — Assessment of light fastness using fi ltered xenon arc light SIST ISO 2836:2004 Graphic technology — 8. Prints and printi ng inks — Assessment of resistance to various agents BOGATAJ, U.: Vpliv oplemenitenja površine 9. na gradacijo embalaže: diplomsko delo. Ljubljana, 2008. 52 str. GHENT OUTPUT SUITE 3 brezplačno in enostavno testiranje delovnih procesov Nov programski paket Ghent Output Suite 3 omogoča testiranje PDF-obdelave in s tem poveča zanesljivost ustreznega iztisa. Tako oblikovalski kot produkcijski delov- ni sistemi obdelave PDF-podatkov lahko povzročajo vrsto napak. Novi paket Ghent Output Suite 3 preverja korek- tnost vaših sistemov in s tem zagotavlja večjo zanesljivost stopnje obdelave. Novosti, ki jih prinaša omenjeni paket, so: preverjanje prekrivanja belih površin, upodobitvenih karakteristik, ICC zasnovanega prekrivanja, izvornih barvnih karakteristik. Odslej so na voljo tudi izpopolnjena navodila za uporabo. UPORABA Paket Ghent Output Suite je uporaben tako za oblikoval- ce kot tudi za razvojne inženirje PDF-aplikacij. Sestavljajo ga datoteke za preizkus delovnih sistemov, vse od aplika- cijskih vmesnikov preloma, obdelave, poskusnega iztisa pa do izdelave plošč. Veliko razvojnih podjetij ga uporablja za generiranje uka- znih pogovornih oken in s tem posledično ustrezno defi - niranje vseh vključujočih nastavitvenih parametrov. Prav zato je paket primeren tudi za operaterje in preverjanje dokumentov, preden gredo v nadaljnji proces, npr. izde- lave plošč. POTREBA PO GHENT OUTPUT SUITE Razvojna skupina Ghent je ena izmed bolj priznanih, saj sodeluje in razvija omenjeni testni paket na osnovi glav- nih grafi čnih akterjev. Z uveljavitvijo standarda PDF-X je s svojimi rešitvami našla precej aplikacij, ki niso združljive z omenjenim standardom in zato niso zanesljiva oziroma zadovoljiva orodja za profesionalno učinkovito produkcijo. Prav zato je ob nakupu in nadgraditvah sistemov priprave paket Ghent Output Suite več kot priporočljiva in uporabna rešitev. NADGRADNJE Paket se razvija v skladu s standardi PDF, zato je pripo- ročljivo dosledno sledenje nadgradnjam paketa na spletni strani razvojne skupine Ghent PDF: http://www.gwg.org. O RAZVOJNI SKUPINI GHENT Razvojna skupina Ghent je bila ustanovljena junija 2002. Je mednarodni sestav pomembnejših akterjev grafi čne in- dustrije in dobaviteljev Evrope ter Velike Britanije. Njihov namen je izdelati univerzalni paket za analizo korektnosti obdelavnih oziroma pripravljalnih delovnih sistemov, za- snovanih na kodi PDF. Člani grafi čnega združenja: AIDO (Španija), BPIF (Velika Britanija), BVDM (Nemčija), CMBO (Nizozemska), DDPFF (Danska), Digital AdLab UK, ERA (Nemčija), Febelgra (Belgija), FESPA (VB), FTA (ZDA), IDP Group (Nizozem- ska), IPA (ZDA), IdeAlliance (ZDA), Madrid Graphic Arts Cluster (Španija), Medibel+ (Belgija), Nederlands Uitgeversverbond/Cebuco (Nizozemska), PDFX-ready (Švica), PPA (VB), rotasjon (Norveška), TAGA Italia (Italija), UNIC (Francija), VFG (Avstrija), VIGC (Belgija) in VSD (Švica). Člani s področja programskega razvoja: Adobe, Adstream, Agfa, Callas, CGS, Dalim Software, Enfocus, EskoArtwork, Global Graphics, GMG Color, Heidelberg, ICS, Kodak, OneVision, Quark, Screen Europe in Specle. Člani s področja grafi čne industrije: Associated Newspapers, Bleuprocess, Four Pees, Hearst Publishing, Medit Consult, Phototype, QuebecorWorld , Sanoma Magazines Belgija, Screen Angel, Square, Univerza Wuppertal. Za več informacij www.gwg.org. Odpornost proti globokemu zamrznjenju Ko smo primerjali izvorne vzorce, ki niso bili zamrznjeni, smo opazili, da je po- vršina najbolj popokala na vzorcu Orbit, ki je le poti skan, najmanj oziroma nič pa na vzorcu Orbit plasti fi cirani. Precejšen delež površine je počil tudi na UV-lakira- nem vzorcu Braun UV. To gre pripisovati www.grafi car.si www.grafi car.si