لیبل‌زنی IML در داخل قالب ساخت ظرف

انجام عملیات لیبل‌زنی در داخل قالب ساخت ظرف یا همان IML (In-Mold Labeling)، روشی است که با وجود جوانی در صنعت بسته‌بندی، از محبوبیت بسیار بالایی در میان تولیدکنندگان انواع محصولات مصرفی برخوردار شده است. IML در حقیقت روشی است که طی آن دو مرحله ساخت ظرف و چسباندن لیبل، هر دو به‌صورت همزمان انجام می‌پذیرند. این یعنی دیگر نیازی به چسباندن برچسب روی ظرف آماده نیست و لیبل از همان لحظه تزریق پلاستیک، بخشی از بدنه محصول می‌شود. برای درک بهتر جایگاه این روش در میان سایر شیوه‌های چاپ و بسته‌بندی، مطالعه بسته‌بندی، ویترین مواد غذایی است!  می‌تواند دید بهتری به شما بدهد.

 مزایای روش IML نسبت به روش‌های سنتی

پتانسیل استفاده از این روش بسیار بالاست و تنها منحصر به صنعت بسته‌بندی نمی‌شود بلکه می‌توان آن را به تمامی صنایعی که به نوعی با پلاستیک سروکار دارند و قصد تزئین محصولات خود را دارند، تسری داد. مزایای اصلی IML شامل موارد زیر است:

حذف مرحله جداگانه چسباندن لیبل و کاهش زمان تولید. مقاومت بالای لیبل در برابر خط و خش، مواد شیمیایی و رطوبت به دلیل قرارگیری زیر لایه پلاستیک. ظاهر یکپارچه و حرفه‌ای محصول بدون حاشیه‌های برچسب. امکان چاپ طرح‌های پیچیده و رنگی با کیفیت بالا. و کاهش ضایعات و هزینه‌های لجستیک در مقایسه با روش‌های سنتی لیبل‌زنی.

البته این وسعت استفاده منوط به استفاده از الکترودهای الکترواستاتیک شارژکننده و انتخاب درست مواد می‌باشد. به انتخاب درست اشاره کردیم، بد نیست این موضوع را خاطر نشان سازیم که مواد انتخابی باید دارای خواص الکترواستاتیک کافی باشند تا بتوان از آن‌ها در روش سود جست. برای آشنایی با ویژگی‌هایی که یک بسته‌بندی را خوب و حرفه‌ای می‌کند، مطالعه ویژگی‌های یک بسته‌بندی خوب بسیار مفید است.

 ملزومات و پیش‌نیازهای پروژه IML

بسیاری از پروژه‌های IML به‌دلیل عدم اطلاع کافی کاربران، برنامه‌ریزی ضعیف و نبود سازمان منسجم با شکست مواجه می‌شوند. این روند فقط در صورتی متوقف خواهد شد که کاربران پروژه از اهمیت بسیار بالای وجود افراد متخصص و البته ارتباط تنگاتنگ آن‌ها با یکدیگر واقف شوند. جدا از موارد مذکور، پنج مورد دیگر نیز وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند: مشخص کردن محدوده کار، آزمایش تناسب مواد با فرآیند تولید، در اختیار داشتن ماشین‌آلات سازگار با مواد، سیستم کنترل کیفیت، و سنجش هزینه‌های فرآیند جدید با روش‌های پیشین.

 مشخص کردن محدوده کار

در ابتدای کار باید جا و شکل لیبل به همراه مواد انتخابی به‌خوبی مشخص شوند. باید نوع کارآیی لیبل و دلیل استفاده از آن به‌خوبی تعریف شده باشد. به‌عنوان مثال، هدف استفاده از IML در جهت تقویت ظاهر بسته‌بندی است یا برای بالا بردن خصوصیات فنی آن. شکل و مواد اولیه مورد استفاده برای تولید محصول، شکل و اندازه برچسب و در نهایت تعداد محصولات تولیدی، همه باید مشخص باشند. آیا قرار است برای تولید این محصول جدید، از قالبی جدید استفاده کنید یا از همان قالب قبلی استفاده خواهد شد؟

 انتخاب مواد مناسب

شااید تصور می‌کنید که اگر از یک نوع مواد اولیه برای تولید تزریق ظروف استفاده می‌کنید، می‌توانید از همان مواد اولیه برای IML نیز بهره ببرید. ولی ابتدا باید نوع لیبل را تعیین و جنس مناسبی را برای آن انتخاب نمایید. اگر از فیلم‌های PP برای تولید ظروف استفاده می‌شود، باید از نوع فیلم‌هایی که مختص ظروف غذا تولید می‌شوند، استفاده کرد.

در نظر گرفتن خواص الکترواستاتیک فیلم‌ها بسیار پراهمیت است اما در کنار آن باید به نکاتی در مورد حالت فیلم پس از گرمایش یا سرمایش نیز توجه داشت. به‌طور مثال باید از حالت فیلم پس از گرمایش اطمینان کامل حاصل نمود و دریافت که فیلم پس از این فرآیند، دچار تغییر حالت می‌شود یا خیر. به‌ویژه در مورد محصولات با غشای بیرونی نازک، این امر بسیار پراهمیت است.

چاپ لیبل و انتخاب روش مناسب

برای چاپ لیبل نیز می‌بایستی از جوهری استفاده شود که ویژگی‌های الکترواستاتیک فیلم را تغییر نداده و به‌هیچ‌وجه تغییری در آن حاصل نشود. برای نایل به این هدف، در برخی موارد حتی می‌توان از رنگ‌های لاکی نیز بهره برد. اما برای انجام عملیات چاپ به‌طور معمول از دو روش استفاده می‌شود که یکی استفاده از چاپگرهای Flexographic-UV و دیگری استفاده از چاپ خشک افست می‌باشند. برای درک بهتر تفاوت این دو شیوه چاپ و کاربرد هرکدام، مطالعه آشنایی با چاپ و روش‌های مختلف آن  توصیه می‌شود. همچنین انتخاب نوع مرکب و جوهر مناسب، مستقیماً بر کیفیت نهایی لیبل تأثیر دارد. آشنایی با پیدایش و سیر تکامل مرکب  می‌تواند درک بهتری از ویژگی‌های جوهرهای مختلف به شما بدهد.

تبديل و آماده‌سازی لیبل‌ها نیز یا از طریق خط چاپ به انجام می‌رسد و یا پس از خروج لیبل از خط به‌وسیله ماشین‌های جانبی انجام می‌شود. ضخامت لیبل نیز با توجه به نوع جنس مورد استفاده و نوع نیاز، می‌تواند از ۵۰ تا ۵۰۰ میکرون متغیر باشد.

 ماشین‌آلات مورد نیاز برای IML

ماشین‌آلات مورد استفاده برای IML، از انواع ماشین‌های تزریق می‌باشند ولی این ماشین‌های تزریق می‌بایستی به یک ربات نیز مجهز باشند. در برخی کشورها که تمیزی کار برای تولیدکننده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، چندین ربات در خطوط تولید مشغول به کار می‌باشند و در برخی موارد حتی مشاهده شده که هر دستگاه تزریق به یک ربات مجهز است. نوع ربات‌های مورد استفاده با یکدیگر بسیار متفاوتند. برخی فقط قادر به انجام حرکات بسیار ساده هستند و برخی دیگر بسیار پیشرفته می‌باشند و گاهی از ۶ بازو برخوردار می‌باشند.

برای انتقال لیبل‌ها به سمت قالب، نیاز به یک ربات انتقال‌دهنده است که این ربات خود باید به مخزن تغذیه لیبل‌ها متصل باشد. منبع تغذیه لیبل‌ها می‌بایستی به یک سیستم ضدالکتریسته ساکن نیز مجهز باشد تا اگر دو لیبل به هم چسبیده بودند، توانایی جداسازی را داشته باشد. البته این مورد تمامی انواع لیبل اتفاق نمی‌افتد و بسته به جنس لیبل، احتمال این چسبندگی متغیر است.

یک خط تولید کامل IML، از چندین ماشین مختلف تشکیل شده که همه آن‌ها در یک زمان در حال تقابل و کار با یکدیگر می‌باشند. دستگاه‌های پیچیده و پیشرفته‌ای همچون ربات‌ها، منابع تغذیه لیبل‌ها، چشم‌های الکترونیکی بازرسی مواد تولیدی و حتی نقاله‌ها و کانویرها، نیازمند سیستمی می‌باشند که آن‌ها را به‌درستی با یکدیگر تنظیم و هماهنگ سازد. برای انجام درست فرآیند هماهنگی و تنظیم، نیاز به یک نرم‌افزار جامع داریم که توانایی کنترل تمامی این دستگاه‌ها را در یک زمان داشته باشد.

 سیستم کنترل کیفیت در خطوط IML

با توجه به پیچیدگی‌های IML، دستیابی به نتیجه دلخواه وابستگی بسیاری به کنترل دقیق و درست فاکتورهای مختلف دارد. خطوط IML، نیازمند یک سیستم کنترل کیفیت بسیار توانا می‌باشند که به‌طور هم‌زمان قادر به کنترل پروژه‌های در حال اجرا را به‌صورت دقیق داشته باشد و حتی اگر در این میان پروژه جدیدی نیز به عملیات کاری اضافه شد، آن را نیز کنترل نماید و در صورت بروز هرگونه ایرادی، آن را اعلام نماید.

بررسی آماري همچون رنگ، ابعاد، جنس مواد و یا دما برای سیستم کنترل کیفیت کاری است پیش‌پاافتاده و ساده ولی بررسی خواص الکترواستاتیک مواد مورد استفاده، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و نیازمند دقت بسیار زیادی می‌باشد چرا که همین فاکتور به‌تنهایی می‌تواند منجر به بروز اختلال در یکی از مراحل تولید گردد. بخش‌هایی که در سیستم کنترل کیفیت مورد بررسی قرار می‌گیرند عبارت‌اند از: تغذیه فیلم، تغذیه جوهر، تغذیه رنگ لاکی، تغذیه لیبل، چاپگر، مبدل، توزیع‌کننده و قالب‌زن. البته در خطوط تولیدی که یک منبع تغذیه چند کار را انجام می‌دهد، این زنجیره بازرسی کوتاه‌تر می‌شود.

 هزینه‌یابی و توجیه اقتصادی IML

وقتی شرکتی اقدام به استفاده از IML برای عرضه محصولات خود می‌نماید، همانند تمامی دیگر فرآیندهای تولیدی، ابتدا موارد مربوط به هزینه‌های شروع پروژه را در نظر می‌گیرد. شاید بسیاری از شرکت‌های تولیدی که هم‌اکنون در حال استفاده از IML می‌باشند، در ابتدای کار با مشکلات عدیده‌ای در جهت ضایعات روبرو بوده‌اند ولی در انتها و وقتی که مزایای کار را مشاهده نمودند، به سوددهی پروژه امیدوار شدند.

تولیدکننده از جهتی خود را مواجه با محصولات گوناگونی می‌بیند که باید تمامی آن‌ها را در مقیاس بسیار وسیع و گسترده و با حداقل هزینه ممکن تولید نماید و از طرف دیگر با محصولاتی سروکار دارد که در آن‌ها ایمنی و سلامت باید بیشترین نقش را ایفا کنند. وقتی کارخانه شما در امر تولید انواع روغن‌های مارگارین، بستنی و غیره فعال است، نمی‌توانید سلامت محصول را در درجه اول اهمیت قرار ندهید.

هم‌اکنون یکی از زمینه‌های موجود برای کار و تولید با استفاده از فناوری IML، که ابتدا تا حد بسیار زیادی بکر نیز می‌باشد، تولید محصولات فنی است که به‌دلیل تولید در مقادیر محدود و ارزش افزوده بالا به جهت اطلاعات موجود در کار، از سوددهی بسیار مناسبی برخوردار است. البته شایان ذکر است که هزینه‌های تولیدی در این روش کمی بالاست ولی به‌دلیل سوددهی مناسب جبران می‌شود. از دیگر مزایای محصولات فنی می‌توان به کوتاه‌تر بودن فرآیند تولید و نیاز کمتر محصولات به تزئینات اشاره داشت که این دو مورد خود می‌توانند بخشی دیگر از هزینه‌ها را کاهش داده و استفاده از این روش را با توجیه اقتصادی بالاتری همراه سازند.

 کاربردهای IML در صنایع مختلف

انتظار شما از IML چیست؟ این که IML چه کاری برای شما انجام می‌دهد، تا حد بسیار زیادی وابسته به خلاقیت شماست. هم‌اکنون از IML در زمینه‌های ذیل استفاده می‌گردد:

فیلترهای خشک لیوانی برای استفاده در خودکار نمودن فرآیند تغذیه ماشین‌ها. نشانه‌گذاری بر روی ظروف شربت و آمپول. کدگذاری و نشانه‌گذاری لوازم اتومبیل. بسته‌بندی انواع مختلف مواد دارویی. ایجاد قابلیت پیگیری محصولات به همراهی برچسب‌های RFID. و استفاده از مواد اولیه غیرمرسوم و جدید همچون پارچه برای تزئین محصولات مختلف.

لیست فوق‌الذکر تنها گوشه‌ای از قابلیت‌های IML برای استفاده در صنایع مختلف است و با توجه به پتانسیل بالای این فناوری، این لیست در آینده، محصولاتی را در خود خواهد دید که شاید تصور آن نیز هم‌اکنون کمی دور از ذهن به نظر می‌رسد. برای آشنایی بیشتر با فناوری‌های به‌روز در صنعت بسته‌بندی و چاپ، می‌توانید به IML Technology و همچنین Packaging World  مراجعه کنید.

 پرسش‌های پرتکرار

لیبل‌زنی IML دقیقاً چه فرقی با چسباندن برچسب معمولی دارد؟

در IML، لیبل درون قالب تزریق پلاستیک قرار می‌گیرد و همزمان با ساخت ظرف، به آن می‌چسبد. در روش سنتی، ظرف ابتدا ساخته می‌شود و سپس برچسب روی آن چسبانده می‌شود. این باعث می‌شود لیبل IML بسیار مقاوم‌تر و یکپارچه‌تر باشد.

IML فقط برای ظروف غذایی کاربرد دارد؟

خیر. IML در صنایع دارویی، اتومبیل، لوازم خانگی، محصولات فنی و حتی تولیدات هنری کاربرد دارد. هر صنعتی که با پلاستیک سروکار دارد و نیاز به تزئین محصول دارد، می‌تواند از IML بهره ببرد.

بزرگترین مشکل شروع کار با IML چیست؟

میزان بالای ضایعات در ابتدای کار. برای حل این مشکل، استفاده از دستگاه‌های شارژ ساکن (static charge) یا پمپ‌های وکیوم برای ثابت نگه داشتن لیبل در قالب پیشنهاد می‌شود.

چه روش چاپی برای لیبل IML مناسب است؟

به‌طور معمول از چاپ فلوگرافیک-UV یا چاپ خشک افست استفاده می‌شود. انتخاب روش مناسب به جنس فیلم، نوع طرح و شرایط تولید بستگی دارد.

هزینه راه‌اندازی خط IML چقدر است؟

هزینه اولیه نسبتاً بالاست چون نیاز به ماشین تزریق مجهز به ربات، سیستم تغذیه لیبل، چاپگر و نرم‌افزار هماهنگی دارید. اما در تیراژهای بالا، هزینه هر واحد محصول به‌شدت کاهش می‌یابد و پروژه به‌سرعت توجیه اقتصادی پیدا می‌کند.