Dlaczego maszyny do znakowania dwutlenkiem węgla są popularne w przemyśle opakowań?

Zgodność z przepisami regulacyjnymi oraz trwała śledzalność

Spełnianie wymagań FDA, europejskiego rozporządzenia FIC oraz GS1 dzięki niezwykle odpornym na ingerencje i bezatramentowym znakom

Producentom w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym grożą surowe wymagania dotyczące śledzenia pochodzenia produktów, wynikające z różnych źródeł, w tym ustawy amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) dotyczącej nowoczesnej ochrony bezpieczeństwa żywności (FSMA), przepisów Unii Europejskiej dotyczących informacji o żywności dla konsumentów oraz standardów GS1 obowiązujących na całym świecie. Lasery CO₂ wspomagają spełnianie tych wymogów, ponieważ pozwalają na trwałe oznaczanie bez użycia jakichkolwiek atramentów. Proces ten polega w zasadzie na modyfikacji powierzchni materiałów opakowaniowych – poprzez wytrawianie lub piankowanie – bezpośrednio w miejscu, bez konieczności stosowania dodatkowych środków. Kody naniesione laserowo są znacznie bardziej odporne niż tradycyjne etykiety lub druk atramentowy pod względem odporności na próbę fałszowania, zużycie mechaniczne, działanie wilgoci czy reakcje chemiczne. Oznacza to, że firmy mogą śledzić produkty na każdym etapie ich drogi – od fabryki po odbiorcę końcowego. Długotrwałość takich oznaczeń ma szczególne znaczenie w walce z produktami podróbkowymi oraz w zapobieganiu problemom z zanieczyszczeniem atramentem, co jest szczególnie ważne w przypadku opakowań urządzeń medycznych, gdzie priorytetem jest maksymalna czystość. Niektóre badania wykazały, że ponad 99% kodów laserowych pozostało czytelnych nawet po symulowanym przechowywaniu przez lata na półkach sklepowych – dane te zostały opublikowane w 2023 roku w magazynie „Packaging Digest”. To naprawdę imponujące osiągnięcie – bez wątpienia spełnia ono oczekiwania organów regulacyjnych w zakresie zapewnienia długotrwałej czytelności i trwałości kodów.

Wysokokontrastowe, bezdotykowe oznaczanie daty przydatności do spożycia, kodów partii i kodów kreskowych QR

Identyfikatory produktu, takie jak daty przydatności do spożycia, numery partii oraz zgodne ze standardem GS1 dwuwymiarowe kody QR, muszą pozostawać czytelne i skanowalne przez cały łańcuch dostaw – aż po moment, w którym osiągną konsumentów. Lasery CO₂ realizują to zadanie poprzez oddziaływanie na materiały bez ich fizycznego dotykania, tworząc wyraźne oznaczenia poprzez kontrolowane pianowanie folii plastycznych lub mikrograwerowanie powierzchni takich jak szkło, tektura i metal. To właśnie brak wywoływania naprężeń mechanicznych lub uszkodzeń termicznych podczas oznaczania czyni te lasery wyjątkowymi. Oznacza to, że producenci mogą niezawodnie oznaczać np. butelki ze szkła o zakrzywionej powierzchni, wrażliwe laminaty, które mogłyby się stopić pod wpływem ciepła, oraz chropowate, zrecyklowane płyty tekturowe z imponującą prędkością przekraczającą 400 metrów na minutę. Takie oznaczenia zazwyczaj spełniają surowe normy ISO/IEC 15415 klasy A dotyczące testów skanowalności, nawet po poddaniu je tarcia lub ekstremalnym warunkom wilgotności. W szczególności dla firm farmaceutycznych opakowania typu blister oznaczone laserami CO₂ generują około 40 procent mniej problemów z odczytem w porównaniu do tradycyjnych metod drukowania przeponowego. Ma to ogromne znaczenie przy śledzeniu produktów w sieciach dystrybucyjnych. Inną warto wspomnieć zaletą jest możliwość dostosowywania długości fali, która umożliwia uzyskanie dobrego kontrastu na różnych materiałach bez konieczności stosowania wcześniejszych specjalnych obróbek ani nanoszenia farb.

Szeroka zgodność materiałowa dla różnorodnych opakowań

Niezawodna wydajność maszyny do znakowania dwutlenkiem węgla na PET, szkle, tekturze i foliach laminowanych

Współczesne operacje pakowania obejmują najróżniejsze produkty przemieszczające się wzdłuż tej samej linii produkcyjnej z zawrotną prędkością. Mówimy tu o wszystkim – od plastikowych butelek PET przeznaczonych na napoje, przez trudne w obsłudze paski blisterowe do leków, aż po kartony mleczne. Dobrą wiadomością jest fakt, że lasery CO₂ są w stanie oznaczać praktycznie każdy napotkany materiał. Nie wymagają one specjalnych ustawień dla poszczególnych typów materiałów ani nie wymagają stosowania specyficznych materiałów eksploatacyjnych. Dlaczego te lasery są tak wygodne w użyciu? Mogą one grawerować materiały lub tworzyć wzory piankowe na prawie każdej powierzchni napotkanej na linii produkcyjnej. Oznacza to, że producenci nie muszą zatrzymywać produkcji i przestrajać sprzętu za każdym razem, gdy zmieniają format opakowań – co w dłuższej perspektywie pozwala zaoszczędzić zarówno czas, jak i pieniądze.

• Plastiki i folie : Tworzy wysokokontrastowe, odporne na rozmycie znaczniki na pojemnikach z PET oraz metalizowanych lub laminowanych torebkach, gdzie przyczepność atramentu do drukarki atramentowej często zawodzi
• Szkło i metal : Umożliwia czytelne kodowanie partii bez mikropęknięć na powierzchniach zakrzywionych lub odbijających dzięki niekontaktowemu trawieniu
• Podłoża włókniste : Zapewnia wyraźne, skanowalne daty przydatności do spożycia na tekturze falistej oraz papierze z surowca wtórnego po zużyciu, nawet przy pełnej prędkości linii produkcyjnej

Technologia CO2 wyróżnia się wśród drukarek transferu cieplnego, które wymagają specyficznych taśm do różnych materiałów, oraz laserów włóknikowych, które mają problemy z powierzchniami przezroczystymi, odbijającymi światło lub materiałami wrażliwymi na ciepło. Dane potwierdzają to również: większość linii opakowaniowych w 2023 roku zgłasza, że systemy CO2 pozostawiają trwałe znaki na ok. 95–98% standardowych materiałów opakowaniowych. Gdy firmy obsługują wiele produktów – np. małe żelowe kapsułki do suplementów lub butelki z napojami jednorazowego użytku – posiadanie jednego niezawodnego rozwiązania do znakowania pozwala ograniczyć zapasy dodatkowych materiałów składowanych w magazynie. W trakcie etykietowania występuje mniej błędów, a zespoły produkcyjne mogą szybciej przełączać się między różnymi typami produktów bez konieczności czekania na zmianę wyposażenia. Wielu producentów, z którymi rozmawialiśmy, podkreśla, że taka elastyczność rzeczywiście wpływa na efektywność działania, zwłaszcza gdy konieczne jest dostosowanie mocy wyjściowej do bieżących potrzeb rynku.

Efektywność operacyjna w środowiskach produkcji wysokoprędkościowej

Brak materiałów eksploatacyjnych, czas przestoju konserwacyjnego <5% oraz bezproblemowa integracja z liniami pakowania

Oznaczanie za pomocą lasera CO2 eliminuje bieżące koszty związane z atramentem, rozpuszczalnikami, taśmami i całym wyposażeniem do etykietowania. Firmy zgłaszają oszczędności w zakresie zużycia materiałów eksploatacyjnych na poziomie ok. 30–40% rocznie po przejściu z tradycyjnych systemów atramentowych lub termotransferowych. Te lasery są zbudowane w oparciu o technologię półprzewodnikową, co oznacza minimalne zapotrzebowanie na konserwację – chodzi tu o mniej niż 5% zaplanowanego czasu pracy poświęconego konserwacji. Oznacza to ponad 97% czasu gotowości do pracy nawet w intensywnie działających zakładach butelkujących, gdzie produkcja nigdy się nie zwalnia („Packaging Digest” zauważył to w 2023 r.). Dlaczego są tak doskonałe? Modułowa konstrukcja umożliwia łatwe wkomponowanie ich w istniejące linie pakujące bez konieczności modyfikacji taśm transportujących. Doskonale współdziałają z napełniaczami, zakrętkami i maszynami do pakowania w kartony, obsługując prędkości rzędu ok. 400 pojemników na minutę. Ponadto, ponieważ oznaczanie odbywa się bez fizycznego kontaktu, delikatne przedmioty – takie jak napełnione fiolki czy kruche woreczki – pozostają stabilnie ułożone mimo wibracji generowanych przez maszyny. Jakość oznaczenia pozostaje stała przez cały czas trwania długich zmian, zarówno w dzień, jak i w nocy.

Potwierdzona wydajność: ponad 12 000 jednostek/godz. przy kartonach na napoje i opakowaniach elastycznych

W rzeczywistych testach polowych przeprowadzonych w zakładach przetwórstwa mleczarskiego, na liniach butelkowania napojów oraz w operacjach opakowywania przekąsek systemy laserowe CO₂ osiągają zawsze ponad 12 000 jednostek na godzinę, niezależnie od różnorodności formatów produktów. Przy znakowaniu popularnych kartonów mlecznych z daszkiem trójkątnym system wykonuje każde oznaczenie w zaledwie 0,1 sekundy – co stanowi około 40 procent szybszy czas niż tradycyjne metody transferu termicznego, które nadal są najczęściej stosowane w większości zakładów. Elastyczne opakowania typu stand-up pouch stanowią kolejie wyzwanie, w którym lasery te szczególnie się wyróżniają. Udaje im się nanosić zmienne dane – kody QR partii – przy imponujących prędkościach linii produkcyjnej dochodzących do 150 metrów na minutę, zapewniając przy tym pełną zgodność wszystkich kodów ze standardem GS1 pod kątem skanowalności. Przełączanie się między różnymi produktami? Żaden problem. Operatorzy mogą przeprowadzić zmianę SKU w czasie krótszym niż 90 sekund dzięki bibliotekom wstępnie zapisanych receptur. Wcale nie ma potrzeby wymiany komponentów sprzętowych ani przeprowadzania czasochłonnych kalibracji podczas zmian w produkcji. Po 12-miesięcznych cyklach ciągłej pracy w kilku zakładach nie zaobserwowano żadnego widocznego spadku czytelności ani skanowalności kodów 2D. Prędkość nie jest tu uzyskiwana kosztem jakości – co przeciwnie do obaw wielu operatorów przy modernizacji sprzętu.

Strategiczne zalety w porównaniu z drukarkami atramentowymi, termotransferowymi oraz laserami włóknami

Technologia znakowania laserem CO2 wprowadza coś wyjątkowego na rynek pod względem niezawodności, kosztów oraz elastyczności w porównaniu z innymi rozwiązaniami, takimi jak druk atramentowy, metody transferu termicznego, a nawet lasery włókienkowe w tych dynamicznych operacjach pakowania, gdzie przepisy są surowe. Co wyróżnia ten system? Nie wymaga on żadnych materiałów eksploatacyjnych, co obniża ogólne koszty o niemal połowę w porównaniu do układów druku atramentowego i transferu termicznego, które stale wymagają uzupełniania atramentów i rozpuszczalników, wymiany taśmy transferowej oraz konserwacji głowicy drukującej. Lasery włókienkowe mają również swoje ograniczenia — często powodują przegrzanie przezroczystych materiałów PET lub po prostu nie działają poprawnie na lśniących powierzchniach aluminiowych. Natomiast laser CO2 radzi sobie z praktycznie każdą podłożem bez wywoływania odkształceń, spalenia ani niespójnych efektów znakowania. Gdy chodzi o czas postoju związany z konserwacją, w przypadku tego systemu wynosi on zazwyczaj mniej niż 5%, podczas gdy drukarki transferu termicznego zwykle pozostają bezczynne przez 15–20% czasu pracy ze względu na częste zapychanie się taśmy transferowej i zużycie głowicy drukującej. A przecież nikt nie chce rozmytych etykiet ani zapchanych dysz w systemach druku atramentowego, które dodatkowo źle reagują na zmiany temperatury czy wilgotności. Laser CO2 tworzy trwałe znaki, które ujawniają próbę ich fałszowania, pozostają skanowalne i nie wyginają się przez całą długość życia produktu, jednocześnie utrzymując tempo produkcji przekraczające 12 000 sztuk na godzinę. Ponadto systemy te integrują się bezproblemowo zarówno z istniejącym sprzętem, jak i nowoczesnymi, najnowszej generacji liniami pakowania.

Często zadawane pytania

Jakie są główne przepisy dotyczące śledzalności w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym?

Główne przepisy obejmują ustawę amerykańskiej agencji FDA dotyczącą nowoczesnej ochrony bezpieczeństwa żywności (Food Safety Modernization Act), rozporządzenie UE w sprawie informacji o żywności przeznaczonej dla konsumentów oraz światowe standardy GS1.

W jaki sposób lasery CO₂ zapewniają niezawodne, trudne do sfałszowania znakowanie?

Laser CO₂ tworzy trwałe znaki poprzez zmianę powierzchni materiałów opakowaniowych – np. przez grawerowanie lub piankowanie – co czyni je odpornymi na próby fałszowania, zużycie, wilgoć oraz reakcje chemiczne.

Na jakich materiałach można skutecznie stosować znakowanie laserem CO₂?

Laser CO₂ umożliwia znakowanie szerokiej gamy materiałów, w tym tworzyw sztucznych, szkła, metalu, folii laminowanych oraz podłoży włóknistych, bez konieczności stosowania specjalnych ustawień.

W jaki sposób lasery CO₂ wspierają środowiska produkcyjne o wysokiej prędkości?

Zapewniają one zerowy koszt zużywalnych części, czas postoju konserwacyjnego mniejszy niż 5% oraz możliwość bezproblemowej integracji z istniejącymi liniami pakowania, umożliwiając uzyskanie wysokiej wydajności bez kompromisów w zakresie jakości znaków.

Jaka jest zaleta laserów CO2 w porównaniu do systemów atramentowych i termotransferowych?

Lasery CO2 eliminują potrzebę zużywalnych materiałów, skracają czas postoju koniecznego do konserwacji oraz zapewniają bardziej niezawodne rozwiązanie do oznaczania różnych materiałów opakowaniowych bez ryzyka rozmycia atramentu lub uszkodzenia cieplnego.