plastik-ambalaj.com

Kalıp İçi Etiketleme Teknolojileri ve Ambalaj Endüstrisindeki Uygulamaları

Özet 

Ambalaj, içerisinde yer alan ürünü koruyan, temiz kalmasını sağlayan, taşınmasını kolaylaştıran ve aynı zamanda ürünün tanıtımını yapan değerli bir malzemedir. Etiketleme ve ambalaj şekillendirmenin birlikte gerçekleştiği kalıp içi etiketleme sistemi günümüzde plastik ambalaj sanayii tarafından oldukça tercih edilmektedir. Polimer esaslı kalıp içi etiketler, kâğıt esaslı etiketlere göre yüksek ısı, donma, su ve nem gibi ortam koşullarına karşı dayanıklı olduğundan, ambalaj kullanıldığı müddetçe varlığını korumaktadır. Kaliteli ve hızlı ambalaj üretimini sağlayan bu sistemle ambalajın tüm yüzey alanı dekorlanabilmektedir. Bu çalışmada kalıp içi etiketleme tekniği, sistemde tercih edilen mürekkepler, kullanılan baskı altı malzemesi incelenmiş ve ambalaj sanayinde uygulama örneklerine yer verilmiştir. Dayanıklı tüketim malları ve gıda ambalajlarında büyük oranda (% 85-90) kullanılan bu teknolojinin geri dönüşümde sağladığı kolaylıklar ve ambalajın cazibesine katkısı dikkate alındığında gelişime açık olduğu bilinmektedir. 

Anahtar Kelimeler: Kalıp içi etiketleme, plastik ambalaj, ambalaj

1. Ambalaj Kavramı

Ambalaj, bir ürünü koruyan ve birçok farklı malzemeden yapılan taşıyıcıları, bu taşıyıcıların bir arada konulduğu kutuları tek birim haline getiren daha büyük paket, kutu ya da sandıkları kapsayan terimdir. Bir ambalaj ürünün ömrünü uzatır, taşıma maliyetini düşürür ve en önemlisi, grafik ve yapısal tasarım nitelikleriyle ürünü satmaya çalışır. Bir ambalajda malzemenin doğru seçimi, ürünün etkili bir biçimde korunması, taşınması ve tüketicinin ürüne yönelik beklentilerini karşılaması açısından en önemli faktördür. Bugünkü çağdaş ambalajlama anlayışıyla birebir örtüşmese de ambalaj MÖ 3000 yıllarından bu yana çeşitli milletler tarafından kullanılmaktadır. 17.yy’da kâğıt torbalar, 19.yy’da teneke ve oluklu mukavva kutular, süt vb. sıvı içecekler için kaliteli cam şişeler ambalaj sektöründe yer bulmuştur [1-2].

Cam, kâğıt/karton, plastik ve metal günümüzde en çok kullanılan ambalaj malzemeleridir. Sağlam yapısı, zengin form ve renk çeşitliliği ile cam ambalaj belirli ürünlerle etkileşime giren diğer ambalaj türleri ile karşılaştırıldığında üstünlük elde eder. Ambalaj endüstrisinde işlevselliği, düşük maliyeti ve geri dönüştürülebilir özelliği dikkat çeken bir diğer malzeme ise kartonlardır. Alüminyum ve çelik olarak da adlandırılan ince çelik saclar olmak üzere başlıca iki çeşit malzemeden yapılan metal ambalajlar ise zeytinyağı, konserve, endüstriyel boya ya da kimyasalların paketlenmesinde sıklıkla kullanılır. Özellikle 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren plastikler popüler bir ambalaj malzemesine haline gelmiştir.

1.1. Plastik Ambalajlar

Plastik ambalajlar petrol rafinelerinden çıkan çeşitli ürünlerin işlenmesi ile üretilirler. Dünyada üretilen petrolün sadece %4’ü plastik üretiminde kullanılmaktadır. Mevcut petrolün %1.2’si plastik ambalaj üretiminde kullanılmaktadır. Plastik malzemelerden üretilen ambalajlar hafiftir, istenilen şekli kolaylıkla alabilir, çok çeşitli renklerde üretilebilir ve üzerlerine kolaylıkla çeşitli baskılar yapılabilir [3].

Dünya ambalaj sanayii çok geniş ve büyük bir endüstri kolu olup, plastik ambalaj sanayi de ülkelerin ekonomileri içinde önemli bir yere sahiptir. Plastik sanayinin hızlı gelişimine paralel olarak plastik ambalajlar günlük hayatımızın temel bir parçası haline gelmiştir. Bu başarının temel anahtarı, plastiklerin değerli kaynakları en iyi biçimde muhafaza etme kabiliyetleri ve düşük ağırlıklarının bir sonucu olarak maliyet tasarrufu sağlamalarından kaynaklanmaktadır. Gelişmiş ülkelerde tüm ürünlerin üçte birinden fazlası plastik ile ambalajlanmakta ve böylece bu malzemeler, kâğıt ve mukavvadan sonra, en büyük pazar payına sahip olmaktadır. AB’de tüm tüketici mallarının yaklaşık %63’ü, tüketiciye plastik ambalaj içerisinde taşınmaktadır. Buna karşın, plastik ambalaj, ağırlık açısından tüm ambalaj miktarının sadece %24’ünü oluşturmaktadır.

Türkiye’de ambalaj malzemeleri toplam tüketimi içinde ortalama olarak; plastik ambalajlar %33, mukavva %25, cam %13, karton %9 ahşap %7, metal %6, kompozit %5 ve kâğıt da %2 paya sahiptir. Ayrıca Türkiye plastik ambalaj malzemeleri sektör izleme raporuna göre de Türkiye’de toplam ambalaj sektör üretimi içinde plastik ambalaj sektör üretimi %40 paya sahiptir [4,5].

Şekil. 1.1 Türkiye Ambalaj Sektör Üretiminin Malzemeler İtibariyle Dağılımı [5].

Günümüzde daha az malzeme ile daha fazla ambalaj üretimi için çalışmalar yapılmaktadır. 30 yıl önce litre su için kullanılan PET şişenin ağırlığı 22 gramdı ve 1 ton PET reçineden yaklaşık olarak 45 PET su şişesi üretiliyordu. Bugün aynı miktarda PET şişe üretmek için ihtiyaç duyulan hammadde ise; kg yerine 472 kg'dır. Bu da % 52 oranında hammadde tasarrufu demektir [6].

Plastik ambalajların grafik tasarımında farklı yöntemlerden yararlanılır. Etiket yapıştırma, sıcak kabartma, indirme, serigrafi ya da tampon baskı gibi yöntemler kullanılmaktadır. Plastik ambalajların bölümünde etiketleme, enjeksiyon kalıp aşamasında hazırlanır. Böylelikle etiket ve diğer görsel yapısal tasarımın parçası haline dönüşür [1].

2. Kalıp İçi Etiketleme

Üreticilerin pazarda ciddi bir rekabet yaşadığı günümüzde, ürün ambalajı markanın imajını korumak için önemli bir rol oynar. Bir ürünün etiketi bir markanın kurumsal yüzü olarak kabul edilebilir, uygulanmamış bir etiket (kırışık ya da düzensiz) içinde bulunan ürün hakkında tüketicinin algısını olumsuz etkiler [7].

1980’lerin ortalarında yeni etiketleme yöntemlerinin bulunması baskısı, kalıp içi uygulamalarının geliştirilmesini sağladı. Böylece kalıpta uzun süre kalan plastik şişe şekillenmeden önce etiketlenmeye başladı. Etiket şişenin ayrılmaz bir parçası oldu. İlk önce ‘blown molding’ teknolojisiyle üretilen ve ürünlerinde kullanılan kalıp içi etiketler, daha sonra enjeksiyon kalıplarında hazırlanan bisküvi kutularına uygulanmaya başladı [8].

Yapıştırma, sleeve ya da basınç duyarlı etiket uygulamalarına oranla yaklaşık yüzde %5’lik bir pazar olmasına rağmen, geçtiğimiz on yılda yüksek adetlerde üretilen plastik ambalajlarda Kalıp İçi Etiketleme neredeyse standart hale gelmeye başladı. Kalıp içi etiketleme (In-mold Labeling) ülkemizdeki ambalaj etiketleme sektöründe oldukça yeni ve hızla gelişen her geçen gün birim daha fazla üretim kapasitesine sahip olan bir üretim tekniğidir. Avrupa kalıp içi etiketleme pazarında şu anda %54 gibi bir oranla durumundadır. Isı ve nem oranındaki ani değişimlere karşı yüksek dayanıklılık gösteren bir teknoloji olmasından dolayı gıda sektöründe hijyenik gereksinimleri karşılamak için yüksek performans göstermektedir. Ayrıca plastik ambalaj kovaların etiketlenmesinde hızlı ve pratik çözüm sağlamaktadır. Üretim adetleri, makine hızları arttıkça bu teknik üretim maliyetlerini de aşağıya çekmeyi başardı [9-10].

Kalıp içi etiketleme teknolojisi yoğunlukla gıda, ev araç-gereçleri, medikal ya da kozmetik sektörlerinde kullanılmaktadır. Bardak, kâse, kutu, kova, kap, şişe, deney tüpleri vb. ürünler [11].

Resim 2.1. IML Ambalaj örnekleri [12].

2.1. Kalıp İçi Etiket Malzemeleri

İlk başlarda arkaları sıcakla yapışan kaplamayla kaplı kâğıt etiketler kalıplama öncesi kalıba yerleştirildi. Kâğıt başlangıçta kalıp içi etiketleme için etkili bir çözüm olarak görülmesine rağmen plastik ile göreceli uyuşmazlığı büyük bir engel oluşturuyordu. Daha sonraları, geri dönüşüm ve performans dolayısıyla Polyart, Synteape gibi sentetik etiketler veya OPP malzemeler kullanılmaya başlandı. Polipropilen ve Polietilen gibi plastik filmlerle dekorlanmış kapların kolay geri dönüşümü sağlanmaktadır. Plastik filmler daha iyi nem, yırtılma ve aşınma direnci yanı sıra büzülmeleri kolay olduğundan plastik kap ile daha iyi uyum sağlamaktadırlar [7-8].

2.2. Kalıp İçi Etiketleme Yöntemleri

Plastik ambalajın üretilmesinde kullanılan üç teknik ile kalıp içi etiketleme gerçekleştirilmektedir. Bunlar; Enjeksiyon IML-I, Şişirme IML-B ve Termoform (ısı ile şekillendirme) IML-T’dır [13].

2.2.1. Kalıp İçi Enjeksiyon Etiketleme (IML-I)

Statik yükleme ya da vakumlama yapılmış baskılı etiketin kalıp içerisine yerleştirilmesi, sonrasında plastiğin kalıba enjekte edilerek soğuması sonucunda etiketin ambalajla bütünleşmesi sürecidir. Bu yöntemin en önemli avantajlarından bir tanesi herhangi bir yapışkan uygulaması, ısı transferi ya da basınç hassasiyetli etiketleme ile mümkün olmayan çok şekilli taşıyıcı kapların her yanını aynı anda etiketleme olanağı tanımasıdır. Bu yöntem daha çok kapaklı küçük kaplarda tercih edilir (1 kg’ye kadar). Plastik kaplar PP malzemeden yapıldığı için, etiket olarak da beyaz OPP malzeme kullanılır. Tek bir adımda etiketin kabın bütün duvarlarını dekore ettiği IML tekniği gıda ambalajlarının birincil kullanıcısı durumundadır. Bu yöntem daha çok tereyağı, dondurma ve peynir gibi kolay bozulan gıdaların ambalajlanmasında kullanılır [7,13-15].

Şekil 2.1. IML-I Aşamaları

2.2.2. Blow Moulding IML-B

Şişirme, içi boş plastik şişe ve bidonların üretiminde kullanılan bir tekniktir. Bu yöntemde önceden şekillendirilmiş bir plastik tüp kalıba girince, kalıp kapanana kadar etiketleri bulunmaları gereken yerde sıkıca tutabilmek için emme uygulanır. Önceden şekillendirilmiş plastiğin içine hava verilir. Isıtılmış plastik hızla genişler ve kalıbın iç duvarlarına dayanır, böylece etiketler gereken yerlere yapışır. Bu yöntem daha çok şişelerde ve büyük boyutlu kaplarda (5 kg’ye kadar) kullanılır. PE malzemeden yapılan kaplar, bir tarafı PE ile lamine edilmiş OPP malzeme kullanılarak etiketlenirler. Şampuan, losyon, ev temizlik ürünleri ve motor yağlarının şişelerinde kullanılır.

Şekil 2.2. IML-B Aşamaları [14]

2.2.3. Termoform IML-T

Isı ile şekillendirme/termoform sert plastik ambalaj üretimi için kullanılan bir tekniktir. İşlem, bir termoplastik tabakanın ısıtılması ile kalıbın şeklini alması üzerine kurulu olup plastik soğuduktan sonra şekillendirme aracı şekline göre ambalaj katılaşmaktadır. Enjeksiyon kalıplamada olduğu gibi küçük kaplarda ve bozulabilir gıda ürünlerinde kullanılır. [13, 15].

2.3 Kalıp İçi Etiketlemenin Avantajları

Plastik sektöründe yalnızca marka imajı ya da müşteri cazibesine bakmayan aynı zamanda da ürünü kirlilikten ve sahtecilikten korumak isteyen üreticiler için kalıp içi etiketleme (IML) ideal bir teknolojidir. Günümüzde yiyecek, içecek, kozmetik, sağlık, ilaç ve otomobil sektörleri de dâhil bu teknolojiyi aktif olarak kullanan birçok endüstri bulunmaktadır. Ambalaj kalitesinin gözle görülür şekilde artmasının yanı sıra iyi bir dayanıklılık sağlaması, atık miktarını ve maliyeti azaltması bu teknolojiyi ambalaj sektöründe öne çıkaran önemli özelliklerdir.

Kalıp içi etiketlemenin diğer önemli avantajları şöyle sıralanabilir:

• Ofset baskı tekniği ile elde edilen yüksek baskı çözünürlüğü ve kabın tüm yüzeylerini dekore edebilir olmasıyla ürünün rafta farkındalığını arttırır.

• Isı ve nem oranındaki ani değişimlere karşı yüksek dayanıklılık gösteren bir teknoloji olmasından dolayı gıda ambalajlamada hijyenik gereksinimleri karşılamak adına yüksek performans gösterir.

• Yapışkanlı etiket kullanımına göre çok daha kısa üretim süresi sayesinde maliyet üstünlüğü sağlamaktadır.

• Bütünüyle geri dönüşümlü plastik malzemelerden üretildiği için çevre dostudur.

• Aynı plastik kap farklı etiketlerle dekorlanabildiği için tek bir üretim kalıbı ile farklı ürün gruplarına hitap edebilir.

• Kalıp içi etiketleme ile ekstra bir etiketleme sürecine gerek kalmaz [7,11,16].

2.4. Kalıp İçi Etiketlemede Kullanılan Baskı Sistemleri ve Mürekkepler

Etiketler herhangi bir konvansiyonel baskı sistemi kullanılarak basılabilir. Su bazlı ofset baskı kalıp içi etiketleme sistemlerinde oldukça sık tercih edilen bir yöntemdir. Flekso baskı, tifdruk ve hatta serigrafi baskı kalıp içi etiketlerin baskısında kullanılabilir. Dar veya orta enli rulo flekso ve tabaka ofsette basılan işler rotatif ya da düz kesim bıçakları ile kesilerek kabın üretimine uygun hale getirilir. Ayrıca dijital baskı makinelerinde de düz ya da ters baskı olarak etiketler basılır. Birçok baskı altı malzemesi düz baskı olarak basılır ve yüzeyi koruyucu bir lakla kaplanır. Eğer daha dayanıklı bir yüzey istenirse film kaplama ya da ters baskı da yapılır ve daha sonra bir diğer OPP malzeme ile lamine edilir. Bu metot ekstra malzeme kullanımı gerektirdiğinden doğru lakla kaplama daha çok tercih edilen bir yöntemdir [8,15-16].

UV ile kürleşen mürekkepler kalıp içi etiketlere üstün özellikler sağlar. Yüksek parlaklık, kimyasal ve aşınma dayanıklılığı, hızlı kuruma, dış etkenlere karşı dayanıklılık, enjeksiyon kalıpta bozulmalara direnç, farklı baskı altı malzemelerinde iyi sonuçlar vermesi UV mürekkep kullanımının avantajlarıdır. Ayrıca mürekkeplerin materyal tarafından çok az miktarda emilmesi ve bunun sonucunda film kalınlığının değişmemesi sonucu renk şiddeti baskı anında ve sonrasında aynı kalmaktadır [10,17].

3. Sonuçlar

Kâğıt ve mukavvadan sonra plastik ambalajlar pazarda en büyük paya sahiptir. Günümüzde bu ambalajların dekorlanmasında birçok yöntem kullanılmaktadır. Etiket yapıştırma ya da doğrudan plastik kap üzerine yapılan baskı uygulamaları raflarda en sık karşılaştığımız dekorlama yöntemlerindendir. Ürünlerin reklamı olarak da kullanılan ambalajların iyi uygulanmış ve kaliteli olması tüketicinin algısını olumlu yönde etkiler.

Günümüzde enjeksiyon ile kalıplama, şişirme yöntemi ve termoform/ısıl şekillendirme yöntemleriyle üretilen kalıp içi etiketli ambalajlar yoğunlukla gıda, ev araç-gereçleri, medikal ya da kozmetik sektörlerinde kullanılmaktadır. Etiketleme sürecini aradan çıkararak kaliteyi attıran kalıp içi etiketleme teknolojileri ülkemizde ve dünyada ambalaj, etiketleme sektöründe oldukça yeni, hızla gelişen ve her geçen gün bir birim daha fazla üretim kapasitesine sahip olan bir üretim tekniğidir. Plastik ambalaj üzerine doğrudan uygulanan tampon baskı, ofset baskı ya da etiket yapıştırma yöntemlerine çok daha kaliteli bir görünüm sağlayan kalıp içi etiketleme teknolojileri şeffaf, metalik ve çok çeşitli renk uygulamaları ile özellikle gıda ambalajlarında oldukça fazla tercih edilmektedir. İçerisindeki ürünü bozulmalara karşı koruma, renk solmalarına karşı direnç, pürüzlü yüzey etkisi (orange peel effect) kalıp içi etiketlemenin önemli özelliklerinden bazılarıdır.

4. Kaynaklar

1. Becer E.(2014), Ambalaj Tasarım, Ankara: Dost Kitapevi Yayınları.

2. OMÜD Oluklu Mukavva Sanayicileri Derneği (2015), Oluklu Mukavva El Kitabı, İstanbul.

3. Ambalaj Sanayicileri Derneği (2016), Ambalaj ve Çevre Hakkında Bilmemiz Gerekenler, İstanbul.

4. Türkiye Plastik Ambalaj Sektör Raporu-2016

5. Türkiye Plastik Ambalaj Sektör Raporu-2018

6. Çevko.org.tr. İçecek Ambalajlarında Ağırlık Azaltma ve Çevreye Etkisi, 18 Nisan 2014.

7. Stewart S. (2016) Plastik Sektöründe IML’ın Rolü, Pack Converting, 3, 74.

8. Fairley M. (2006). Etiket ve Etiket Teknolojisi Ansiklopedisi, İstanbul: Tarsus Publishing Ltd.

9. IML Sistemleri İçin Anahtar Teslim Kamera Kontrol Sistemi (Eylül 2017). 44-46.

10. IML Baskının Geleceği, Matbaa Teknik. Kaynak: http://www.matbaateknik.com.tr/iml-baskinin-gelecegi/

11. Eralp O. (2016). Kalıp içi etiketleme IML, Pack Converting, 3,73.

12. www.sirinplastik.com, Erişim Tarihi: 28/10/2018

13. Aşan S. (2016) Kalıp İçi Etiketleme K-Teknikleri İle Görselliğin Sınırları Zorlanıyor, Pack Converting, 3, 75-76.

14. http://www.filmax.co.kr/eng/product/?type=iml, Erişim tarihi 29/10/2018.

15. In-Mold Labeling (IML) for HP Indigo Labels and Packaging Digital Presses, (2015)

16. https://www.labelandnarrowweb.com/issues/09-2015/view_features/in-mold-labels- 403061, Erişim Tarihi: 29/10/2018

17. UV Technology for Inmold- Labeling (2014), Radtech. 3, 16-17.

*** Bu makale 6.Uluslararası Matbaa Teknolojileri Sempozyumu’nda yayınlanmıştır.

Bahar ASLAN

Öğr. Gör. Dr., Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi