于淼淼 张玉梅 宋昊
我们常说印刷包装不分家,其实包装印刷就是将各类包装材料作为承印物而进行的印刷活动。随着我国社会经济的迅猛发展,人民物质生活水平的普遍提高以及精神文化需求的日益增长,各行各业都在进行着一系列的产业转型升级。新形势下,印刷行业的转型升级战略旨在改善和升级产业整体素质,提高技术创新能力和国际竞争力。
从生产流程和技术的角度讲,传统印刷方式与数字印刷方式存在很大的差异。仅对印品质量而言,传统的胶版印刷无论是从色彩的表现层次、颜色均匀性,还是印刷精度等方面都要优于数字印刷。之所以数字印刷在中国市场的应用越来越深入,除了其顺应当前经济转型升级整体发展之外,还有以下几点原因:第一,越来越多的个体和家庭消费群体的出现极大地推动了个性化、定制化的印刷技术的发展,逐渐形成零散型消费市场。通过可变数据印刷,刚好满足了市场对小批量印刷的增长需求。第二,市场竞争在追求质量的同时,效率和成本也是两个重要因素。由于数字印刷技术无须制版,通过利用数字化工作流程来管理和控制数据参数和工艺过程,在节约生产成本的同时,工作效率也得到了提升。第三,传统印刷受外在因素較多,很难保证每一次色彩的精准控制,而数字印刷通过使用色彩管理流程在颜色一致性再现方面发挥了重要作用,真正实现了所见即所得。第四,在国家对VOCs排放政策大力推动的背景下,数字印刷技术的环保优势越来越被业界所看中,使用的油墨均达到了非接触食品级要求。
数字印刷技术的应用推动着包装印刷市场的发展,目前我国包装行业已经建立起一定的生产规模,成为制造领域里重要的组成部分。随着市场对包装个性化、精细化、小订单的需求日益增加,用于包装的数字印刷设备的应用会变得越来越广泛,并且越来越多的数字化设备会使用更环保的油墨、自动化程度更高的生产流程以及更精细化的操作技术,更好地满足包装市场需求。但是由于包装材料众多,在对包装材料进行印刷之前,要根据材料的理化性质选择合适的数字印刷设备。当前中国市场应用最广泛的是纸质和塑料等软包装产品,其次是金属包装和其他特种材料包装。
用于软包装的数字印刷设备
用纸、塑料薄膜、铝箔、纤维以及他们的复合物所制成的各种袋、盒、套、包封等均属于软包装。软包装广泛存在于我们日常生活的方方面面,如超市购物塑料袋、各种食品包装袋、手提礼品盒等,已经成为产品市场销售最主要的包装形式之一。在全球范围内,有包括惠普、爱克发、高宝、海德堡在内的几家比较著名的印刷设备制造商涉及用于软包装的数字印刷设备的研发与制造。
1.单张纸系列
海德堡公司作为德国印刷三巨头和印刷媒体行业掌舵人,不断推动着印刷行业的前进和发展,在全球单张纸印刷市场上已占据四成以上的份额,是全球最大的成套印刷设备制造商,也是唯一为客户提供全套印刷解决方案的厂商。海德堡公司以传统胶版印刷在业界享誉盛名,以前在数字印刷方面涉及不多。前不久,海德堡公司推出了一款新型数字印刷机Versafire EV,该机型属于单张纸印刷系统,可以灵活地适应印刷行业不断增长的业务需求。配合使用新型墨粉,不断拓展其在各领域中的应用,适用于在各种薄膜软包装材料上进行印刷。新型墨粉在日光下会产生微光泽效应,在紫外光环境下会发出鲜艳的红色光。该款数字印刷设备自动化程度高,可自动在线检测墨色和规矩,从而保证了整个印刷过程的高度稳定性。最大分辨率为4800dpi×2400dpi,保证了印刷质量。
软包装市场目前还处于成长之中,高宝公司也不断地通过研发用于包装的数字印刷设备来丰富其产品线。由Xerox提供技术支持的高宝VariJET 106数字单张纸印刷机不仅是一款用于主流市场的喷墨印刷机,同样是一款在新兴的包装印刷市场上集强大生产能力和高成本效益于一体的数字印刷系统。该款机型将数字喷墨的优势与传统胶印的优势进行了优化组合,可以进行各种不同形式的联机产品精制,满足了食品安全软包装应用的要求。通过对超短版活进行经济高效的生产从而降低成本,同时大幅减少存放成本和废品率。能对市场需求作出快速灵活的响应,可在最后时刻修改包装。生产速度可达4500张/时,支持的介质厚度为0.2~0.6mm,最大纸张幅面为750~1060mm。
2.卷筒纸系列
爱克发Dotrix Modular喷墨印刷机是一款可量化生产的工业喷墨UV数码印刷机。可在众多介质上进行印刷,包括各种软包装材料,如纸张、牛皮纸、PE、PP、BOPP、PET等,在各类介质上都显现出卓越的印刷效果,可以印刷出很薄的效果,更好地满足了软包装市场所需的外观和感觉。在单次印量达到1.5万米以上时,它比传统的柔版印刷所需成本更低。
高宝RotaJET L系列和RotaJET VL系列均为工业应用的包装数码印刷机。作为工业喷墨印刷机首屈一指的产品,KBA RotaJET VL系列是市面上性能最好的喷墨数位印刷机之一,能够满足包装行业惊人成长的需求;每小时生产率可达18000m2,在工业数位印刷中树立了新的标竿;有能力处理各式各样的不易印刷的包装材料,应用范围十分广泛;配有自动换卷装置,让换卷处理流程更加方便快捷;采用渐进式打印技术,保证在初启动和减速时的印品质量的稳定性。其中,RotaJET 168机型支持的纸带幅宽为1300~1680mm,RotaJET 225印刷机的范围更广,最大可达到2250mm,无疑成为了KBA RotaJET系列的顶级型号。
惠普公司在致力于软包装行业的发展中一直处于主导地位,Indigo系列的数字印刷机几乎能够覆盖所有的软包装产品,应用范围十分广泛。目前,国内软包装行业广泛认可的Indigo系列的数字印刷设备主要有Indigo WS6600、Indigo 6r、Indigo 6900、Indigo 8000、Indigo 20000等机型,在减少交货时间、库存和浪费的同时,也展现出卓越的色彩再现效果,在纸张、PET高聚合物材料、BOPP薄膜材料、PE以及BOPA等包装材料上的印刷质量足以与传统印刷效果相媲美。尤其是Indigo 20000,被誉为是用于软包装印刷的理想数字印刷机,能够轻松高效地应对和解决各类生产周期紧张的作业任务以及各种定制化印刷需求。相比上一代机型,其宽幅更大(30英寸的卷筒宽幅),印刷速度也变得更快(四色模式下为1400m2/h,EPM模式下为1870m2/h,五色模式下为1258m2/h),极大地提高了生产效率,缩短了交货周期。另外,该机型支持的介质厚度为10~250mm,支持7种颜色和Electrolnk白色,基本能够实现对大多数印刷活件的色彩还原,通过增加专色也能够使超出色域的活件的印刷质量达到预期效果。能够满足高品质彩色印刷的要求,在8位色彩模式下的分辨率为812dpi。
用于折叠纸盒包装的数字印刷设备
折叠纸盒是一种应用十分广泛的绿色包装容器,由于具有储运方便、加工成本低、便于销售和陈列、环保等优点,不仅广泛用于食品、药品、香烟及工艺品的包装,也用于软饮料、洗涤用品、文教用品、化妆品等各个行业。目前,数字印刷在折叠纸盒领域的应用还处于起步阶段,特别是对于大幅面折叠纸盒数字印刷技术。
Indigo 30000是一款较为成熟的数字化折叠纸盒印刷机,对折叠纸盒行业意义重大。该机型在EPM模式下的印刷速度为每小时4600张,8位色彩模式下分辨率为812dpi。支持7种颜色,使用配置的专色油墨可匹配高达97%的PANTONE色域。支持的承印物厚度最大可达600mm,承印材料相当广泛,包括所有类型的现成纸板、金属板材、塑料等,能够以传统胶印的质量印刷几乎所有的纸筒、纸盒、发泡材料等。另外,也可以在再生纸板上进行印刷,是一种环保型包装印刷解决方案。
愛克发Dotrix Modular喷墨印刷机在支持各类软包装材料印刷的同时,也支持纸箱纸盒及各类标签材料等的印刷。高宝VariJET 106喷墨印刷机不仅满足了食品安全软包装应用的要求,更能以传统胶印质量在折叠纸盒、各类纸板及抗弯刚性材料上进行印刷。海德堡Primefire 106主要针对折叠纸盒包装印刷,也同时适用于海报、日历、可变数据印刷等,可支持厚度低于0.6mm的承印物,最大印刷速度高达5000张/时,使用水性颜料墨水,满足环保包装印刷要求。富士胶片JetPress 720S喷墨印刷机适用于厚度为0.105~0.34mm的铜版纸和指定的胶版纸,纸张定量为127~300g,印刷速度每小时2700张(B2幅面)。另外,施乐iGen 5、柯尼卡美能达KM-1、兰达S10、小森Impremia IS29及NS40等用于折叠纸盒的数字印刷机型均在2016年德鲁巴展会上博得众彩。
用于瓦楞纸包装的数字印刷设备
瓦楞纸的发明和应用至今已有100多年的历史,具有成本低、易加工、强度大、印刷适应性好、储存搬运方便、可回收再利用、环保等优点,被广泛用于食品或数码产品的包装。目前,中国的瓦楞纸包装印刷市场仍然发展的比较迟缓,技术有待进一步完善和改进。
惠普公司不仅活跃在软包装市场中,在瓦楞纸包装领域同样占足优势,旗下PageWide卷筒印刷机和Scitex印刷机均适用于各类瓦楞包装材料印刷。
①PageWide系列卷筒印刷机
PageWide系列是适合长版印刷的单面喷墨卷筒印刷机,广泛用于瓦楞包装材料、高印量商业打印、生产邮件以及出版等多个领域,不仅能做到随时需要随时印刷,减少或消除浪费和存储,同时能满足严苛的色彩和质量的品牌要求,达到胶印的质量效果。其中,主要用于包装的卷筒印刷机包括PageWide C500、T400S以及T1100系列。
PageWide C500采用了惠普成熟的瓦楞控制技术,适合任何作业环境,支持的介质从最轻的微细瓦楞到最重的双瓦楞纸板,印刷适应性较强。
PageWide T400S印刷机是一款高速、单色喷墨卷筒印刷机,其印刷速度高达183米/分,每帧长度最高为2.7m,支持的介质重量为60~350gsm。该款印刷机将印前与数字合二为一,通过令人难以置信的速度、印刷质量和效率可生产基本的瓦楞纸箱和高价值纸箱。
与T400S机型稍有不同,PageWide T1100系列属于超宽幅彩色单面喷墨卷筒印刷机。印刷速度同样能达到183米/分,卷筒宽度最高为2.8m,印刷质量可与传统胶印相媲美。借助可变数据和惠普多通道打印架构,大幅提高了生产效率,无论是小批量还是大批量生产都是理想的选择。该系列有PageWide T1170 Press和PageWide T1190 Press两款机型,被称为是世界上最高效的包装数字印刷机,在数字预印的质量和性能方面树立了新的行业标准。
②Scitex系列包装印刷机
Scitex系列包装印刷机充分满足了定制化的包装印刷需求和短周期的包装样板制作,在提供高质量的短版印刷功能的同时,缩短了交货周期,提高了生产效率。其中,适用于瓦楞包装材料的机型主要有Scitex 17000和Scitex 15500。两款瓦楞印刷机均采用先进的Scitex Corrugated Grip介质处理系统,克服了在极不平整的瓦楞板上打印的难题,可处理厚达40mm的纸板翘曲。另外,采用的Scitex HDR打印技术,既可以通过小滴量保证印刷品质,又可以通过大滴量保证印刷速度。专用的HDR230 Scitex墨水,非常适合纸张和纸板上经济实惠的瓦楞打印。
另外,EFI公司于2016年德鲁巴展会上推出了第一台瓦楞纸板数字印刷机Nozomi C18000,可以印刷最薄为0.4mm的瓦楞纸板,最多可提供包括白色在内的多达七色的印刷作业,最大印刷尺寸为1.8m×3m,最大分辨率为360dpi×720dpi,生产速度约为8100m2/h,这要比惠普的卷筒印刷机的速度慢好多。
用于金属或特种包装材料的数字印刷设备
包装材料除了纸、薄膜等软质材料外,还有如金属、陶瓷、玻璃、木板等硬质材料,对于这些材料往往不能使用一般的数字印刷机进行印刷,需要借助UV平板打印机或者其他特种应用解决方案。
1.金属印刷解决方案
高寶作为世界著名的印刷设备制造商,在金属印刷领域同样相当出众。旗下的子公司KBA-MetalPrint已经成为了全球金属印刷领域的绝对领导者,可提供从方案设计到完成金属印刷一站式服务,也专为满足金属包装行业小批量和个性化印刷需求而开发了数字化印刷系统。研发的MetalDecojet是专门用于金属装饰的数字印刷设备,使用最尖端的喷墨技术,采用四色水性油墨系统,结合KBA-MetalPrint公司在金属装饰领域长期公认的专业知识,可为用户提供与胶印相媲美的高质量金属印刷效果。使用该设备无须制版,在接收打印数据后几分钟便可进行生产,没有最低打印数量限度,是一款高效的短期生产系统。打印分辨率可达600dpi,印刷速度为200m2/h,支持的金属片厚度为0.13~0.5mm。
2.特种包装材料印刷解决方案
UV平板打印机又称万能打印机,是一种喷墨式打印方式,无论是打印单色图案还是过渡色图案,均能一次性完成,不需要制版,也不需要复杂的重复套色过程。它突破了喷墨技术只能在软质材料上进行打印的局限性,支持的承印材料非常广泛,不仅可在各种柔性材料上进行印刷,如PVC、塑料、布料、宣纸、皮革等,也可在各种硬质特种材质上进行印刷,如玻璃、水晶、陶瓷、金属、木板、瓦楞纸板,还可在各种产品外壳介质上印刷,如手机外壳、蓝牙耳机外壳、U盘等,广泛应用于个性化包装印刷行业、装潢装饰行业、标牌标识行业等。
平板打印机操作简单,打印速度极快,能够满足单张超A3、A2等各个幅面的个性化打印需求,可克服5mm以内的原材料厚度偏差,支持的介质厚度为0.01~200mm。采用连续供墨系统,配合使用七色防水UV墨水,打印稳定,印刷质量清晰完美,色彩鲜艳,墨水环保无异味且干燥速度极快,从而有效地避免了空气中灰尘对墨层的污染,影响打印效果。
UV平板打印机最核心也是最关键的部件就是打印喷头,喷头的好坏主要从喷头的材质、打印速度、打印效果、使用寿命、价格、更换成本这几个方面进行综合衡量。目前,国内市场用的比较多的UV打印机品牌商是精工、理光、爱普生、东芝以及京瓷这5家,表1列出了这几家厂商制造的主流UV打印机的喷头参数。从表1中可以看出,京瓷 KYOCERA喷头由于配置数量多而太昂贵,使得更换成本也偏高。爱普生F18600喷头使用寿命短最短,要定期更换。精工SPT 1020喷头和理光GEN5喷头的性价比相对较高,精工的打印速度和稳定性更好,而理光的喷射精度要更高一些。不同企业可根据实际印刷需要和成本选择不同品牌的喷头。
UV喷墨打印在中国市场潜力巨大,未来会不断进行技术创新,追求更高的印刷质量和效果,更好地适应和满足不断拓展的应用领域的市场需要。
3.特殊应用解决方案
包装印刷领域还有很多特殊的应用,其中包括直接喷涂在介质表面上的印刷技术。海德堡Omnifire 250/1000印刷系统借助4D印刷技术,可在任何形状和材质的三维物体上高效灵活地完成各种定制的印刷作业,如各种球类、饮料瓶和其他消费品行业的商品等,极大拓宽了可印物体和表面的范围。海德堡还研发了适用于大型应用的数码印刷系统,可用于汽车行业。
总结
随着大众消费水平的普遍提高,如今的商品包装已经成为了重要的信息传播载体,承载着更加丰富生动的商品信息。包装印刷通过使用更丰富的色彩、更多的承印材料来吸引消费者的眼球,消费者通过外观包装来区别和选购不同的产品。在包装领域使用数字印刷技术,从技术角度来讲,数字印刷设备不需要制版环节,生产速度快,自动化程度高,能够满足个性化、定制化的包装印刷需求;从应用角度讲,品牌商和印刷企业会不断的推陈出新,应用领域和范围将继续向外拓展。
数字印刷技术在各行业的应用程度不尽相同,在标签印刷领域已经是一项相当成熟的技术,但包装印刷与数字印刷的组合仍处于初级阶段,数字印刷在瓦楞纸板、折叠纸盒、软塑等包装领域还有很大的提升空间,包括数字印刷设备的改进。据Smithers Pira发布的一份关于未来数字印刷在包装领域应用的报告显示,到2022年,数码包装印刷领域的市场价值预计将高达232亿美元,将成为数字印刷增长的关键领域,部分原因是由于内容印刷因互联网终端阅读的兴起而大幅下降造成的。并且,鉴于大多数包装印刷产品对印刷质量的要求要比商业印刷品低很多,因此用于包装的数字印刷设备的国产化进程会比较快。
与过去相比,未来按需印刷、可变印刷、个性化、小批量的印刷需求会大量兴起,要求生产周期越来越短,在控制成本的同时保证高品质的印刷效果。因此,用于包装的数字印刷设备无论是从性能方面还是应用领域方面都要不断地进行技术调整和创新,紧跟时代步伐,这样才能适应日益激烈的市场竞争形势,为企业立足市场保驾护航。