Поглощение воды
с этикеточного материала

Водопоглощение бумаги контролируется так называемой проклейкой, которая не имеет ничего общего с самим клеем. Как и в других отраслях, производители бумаги используют термины, которые могут сбивать с толку.

В принципе, существует два типа продуктов, с помощью которых можно контролировать водопоглощение этикеточной бумаги. Можно использовать синтетические продукты, такие как димеры алкилкетена (AKD), которые частично вступают в химическую реакцию с волокном, или продукты на основе канифоли, которые физически связываются с бумажным волокном с помощью фиксирующего вещества, содержащего алюминий. Обе группы продуктов имеют свои преимущества и недостатки и должны быть адаптированы для дальнейшего использования.

Реактивный клей AKD очень эффективен и позволяет получить очень твердую проклейку. Бумага производится в нейтральных или слабощелочных условиях (pH 7−9) и отличается высокой прочностью. Для достижения хорошей липкости во влажном состоянии и стойкости к щелочам можно использовать современные составы для повышения липкости, не содержащие формальдегид, на основе эпихлоргидрина.

Однако недостатком AKD, является то, что только часть проклеивающего вещества реагирует (связывается) с волокнами, несвязанные части могут свободно перемещаться в бумаге и при определенных условиях теряют свои клеящие свойства.

Негативные эффекты вызваны высокой влажностью и высокой температурой, а также использованием карбоната кальция в качестве наполнителя, причем это в основном относится к синтетическим ОКК (осажденный карбонат кальция), и в меньшей степени к натуральному мелу. Точно так же передозировка проклеивающего вещества может привести к увеличению гладкости или пылеобразованию. Оба явления отрицательно сказываются на адгезии во время этикетирования, особенно в случае последующей пастеризации.

При проклейке этикеточной бумаги с помощью полимерного клея необходимо использовать алюминиевый компонент (квасцы; PAC — Poly aluminum chloride) для осаждения проклеивающего агента на волокне.

Эти бумаги обычно производятся в кислых или псевдонейтральных условиях (pH 4−6,8), и в этих условиях традиционно использовались содержащие формальдегид реагенты, повышающие влагопрочность, такие как меламиновая смола. В настоящее время также можно использовать продукты на основе эпихлоргидрина, которые подходят для контакта с пищевыми продуктами. Преимуществом этого типа проклейки является очень хорошо управляемая и надежная проклейка, несмотря на то, что проклеивающая способность AKD (димеры алкилкетена) не может быть полностью достигнута. Клей на основе смолы не оказывает отрицательного влияния на клеящие качества, для этикетирования доступна отказоустойчивая бумага.

Доступны различные методы измерения для проверки размеров, самый простой и распространенный метод — определение водопоглощения по Cobb. Образец «замачивают» (кладут) на поверхности при определенных условиях в течение определенного времени, а затем определяется масса воды, абсорбированной в образце. Часто Cobb60 измеряется и указывается в технических данных, в этом случае бумага контактирует с водой на 60 секунд. Единица измерения дается в г/м² и относится к количеству воды в бумаге. Cobb60 17 г/м² означает, что 17 г/м² воды поглощается за 60 с.

Это измеренное значение имеет очень эмпирический характер и подходит для контроля качества поступающих товаров и производства. Даже если этот метод не учитывает все аспекты сложных процессов смачивания и впитывания, его достаточно для быстрой оценки проклейки.

Для точной оценки взаимодействия этикетки, клея и склеиваемого материала в быстро работающих этикетировочных машинах сегодня доступны специальные методы измерения. Измеряя динамическое проникновение, можно точно определить смачивание и впитывание жидкости бумагой. Измеряется изменение передачи звука из-за вытеснения воздуха жидкостью в бумаге.

Другой метод — это измерение угла кромки: на бумагу наносят определенную каплю исследуемого раствора, и система камеры регистрирует угол смещения капли во время ее впитывания в бумагу.

Оба метода требуют дорогостоящего оборудования и опытного пользователя с базовыми знаниями и редко используются в производственном контроле. Часто лаборатории или поставщики имеют такие ресурсы и могут оказать необходимую поддержку.