根据TAPPI的定义,瓦楞包装行业包括瓦楞容器,以及相关包装材料和产品的制造和使用,加工商、印刷商、供应商和制造商都被包含在内。目前,对瓦楞包装产品的需求处于历史最高水平,特别是在消费品运输持续稳定增长的情况下。品牌商希望创造出成为购买体验一部分的瓦楞包装。通常情况下,这意味着要包含快速变化的图文信息。
“品牌商都在为了实现差异化而寻找传统包装设计的替代品,”Baldwin Technology产品管理总监乔纳森·福尔指出。与所有介质一样,瓦楞纸板曾经只能通过模拟工艺进行印刷。由于材料的不可预测性,数字印刷技术方面仍在进行改进,尤其是在真空传输-纸板挤压-机械和避免喷头撞击方面。
如今,油墨成分和固化系统使喷墨成为模拟喷墨的可行替代方案。事实证明,UV/UV LED油墨套件在该领域具有优势,原因有多种,包括耐用性、灵活性和可靠性。为了实现这一目标,UV/UV LED印刷非常适合当今定制的短版瓦楞包装。
何时何地
在单通道和多通道印刷机中印刷瓦楞包装时,都会使用UV/UV LED油墨。EFI全球营销副总裁肯·哈努莱克解释说,对于单通道印刷,用户寻求高速印刷和具有LED固化功能的UV油墨,以提供可靠性和生产力。
怎么做到的呢?“UV LED油墨不需要干燥,这在可持续性方面提供了额外的好处,即减少固化印刷油墨所需的能量。UV LED还具有其他优势,例如对大气几乎零排放、可再制浆,以及可用于多种应用。LED固化在生产率提升和运营成本优势方面优于传统电弧固化,”哈努莱克继续说道。
“在北美市场和世界其他大部分地区(不包括试图抵制UV供应商的德国),UV油墨是瓦楞包装单通道印刷机使用的主要油墨。UV油墨和相关的单通道印刷机可以提供饱和的印刷效果,而水性油墨很难复制这种印刷效果。”Kento Digital Printing北美销售和运营副总裁劳埃德·肯特说道。
IST美洲总裁/首席执行官埃罗尔·莫比斯认为,在瓦楞包装印刷方面,UV/UV LED油墨在单通道印刷机中受到青睐。“这种偏好的主要原因在于他们的固化系统。与需要多次印刷的水性油墨不同,UV油墨由于其即时固化特性,可以一次完成相同的印刷任务。UV油墨的这种即时固化特性允许单通道印刷,特别是对于纯色、单专色而言。”
福尔表示,对于单通道数字印刷机,使用UV或UV LED的原因有三个——需要高端成品外观、印刷量较低,以及基材是塑料瓦楞包装。UV油墨也常用于多道瓦楞包装印刷。美国得世标签和包装总监史蒂夫·林恩表示,“UV油墨更常见于多通道印刷机,因为它们针对的是短版的瓦楞展架市场。”
“瓦楞纸板上的UV印刷用于更高的通过模式。原因之一是按需印刷更多或缩短印数——更短的印数可提供更高的图像质量和全彩图形。”罗兰UV印刷机产品经理杰·罗伯茨表示同意。
满足需求
瓦楞包装应用的UV印刷提供了一系列可帮助用户取得成功的功能。制造商和加工商要求这些印刷机具有可靠性、多功能性和可靠性。“用户希望通过可靠的系统对印刷品进行可靠的固化/干燥,该系统的维护量低至零,且组件可由操作员维护,”肯特分享道。
莫比斯同意可靠性是一个必要的属性。“主要要求围绕实现一致且可重复的流程。由于这些系统使用100%固体,因此日常生产不会受到湿度或天气条件的影响。耐久性和一致性都是关键因素,随着时间的推移,与水基、汞和LED固化系统相比,成本将不可避免地变得更加重要。”
多功能性是另一个考虑因素,对于印刷服务提供商而不是制造商来说更是如此。“使用UV固化系统生产瓦楞包装的印刷提供商最关心的是多功能性。为了盈利,印刷提供商希望使用尽可能少的设备完成尽可能多的应用,例如在塑料和纸张上印刷。”林恩补充道。
哈努莱克将可靠性、降低能耗、耐用性、耐用性和灵活性列为用户的主要要求。
紧凑的装置也是有利的。“更加紧凑意味着用户可以在工厂车间安装一台机器,并且需要更少的电力,这可能是为在其设施中放置单通道印刷机开辟一条道路的因素,而长得多的机器无法做到这一点,”肯特解释道。
武藤美国公司的产品应用工程师肯·帕斯雷表示,真正的目标是以可接受的质量水平实现快速印刷。
“如今的包装买家希望通过他们的包装纸箱实现更大的营销价值,因此,我们看到包装的信息越来越复杂、详细,色彩也更加鲜艳。这一趋势与另一个重要因素(UV平板印刷速度的提高)相结合,确实改变了包装市场。”罗伯茨说道。
技术进步
UV/UV LED油墨以及相应的UV固化系统不断发展。
哈努莱克表示,“由于经济效益,主要是通过生产率提高和运营成本优势”,电弧固化系统正在被LED固化所取代。
“LED技术从一开始就融入了数字装饰,创造了一种自然的联系。随着时间的推移,LED系统得到了显著改进,变得更加有效,并提供了更广泛的可监控参数,从而增强了过程控制。随着LED和传统UV之间的功耗成本效益变得更加重要,LED可能会获得更多关注。然而,与消耗品相关的费用也需要与这种转变保持一致,随着时间的推移逐渐成为更具影响力的因素,”莫比乌斯预测。
向LED固化灯的过渡对瓦楞包装来说是一个巨大的好处。“特别是,由于瓦楞变形会因热量而放大,因此UV LED产生的低热量在瓦楞包装市场中具有优势。对于许多用户来说,冷固化使他们能够在更广泛的基材上进行印刷,包括厚的瓦楞包装和较薄的微细瓦楞包装,”哈努莱克解释道。
“随着从UV油墨向UV LED油墨的大力发展,用于固化LED油墨的系统在瓦楞包装表面提供的热量更少,这有助于纸板保持平坦且不受热影响,”林恩 继续说道。
帕斯雷补充道,UV LED固化系统的工作波长也更接近可见光谱,这大大降低了眼睛受损的风险。
除了固化系统之外,油墨本身也在发生变化——而且是一种好的变化。 “专为瓦楞包装设计的UV油墨具有足够的柔韧性以进行折叠,并且足够坚固以进行压痕。它们完全可再制浆和回收,有助于瓦楞包装的循环经济。”哈努莱克说道。
“由于有如此多的油墨制造商为单通道机器生产UV油墨和底涂,竞争相当激烈,油墨成本正在下降。这种情况必须继续下去,才能在竞争异常激烈的瓦楞包装包装行业中更多地采用单通道机器采购,特别是对于运行大量纸箱作业,但没有那么多展架订单的公司来说,”肯特建议。
水性油墨
尽管UV技术取得了进步,但水性油墨仍然是数字瓦楞纸板印刷的重要参与者。
“水性油墨的主导地位是由于其成本效益、易于应用以及固化设备的可用性。此外,对于瓦楞包装表面上的较低分辨率印刷,尤其是对于较重的覆盖区域,成本敏感性是影响这一选择的重要因素,”莫比乌斯指出。
健康和可回收性是两个主要原因。“可回收性是水性油墨印刷的一大动力。水性油墨在食品包装中发挥着至关重要的作用,因为它与迁移有关,这对包装印刷提供商来说是一个巨大的机会,”林恩说。
灵活性和寿命是其他需要考虑的因素。“水性油墨比UV油墨更具灵活性。水性颜料油墨比水性染料油墨具有更长的寿命。此外,水性油墨经FDA批准可用于直接和间接食品接触。”柯尼卡美能达商业解决方案美国公司的代表解释道。
哈努莱克并不认为“水性油墨在数字瓦楞包装印刷中占据主导地位,至少在大多数最先进的技术(即工业单通道印刷)中如此。” 使用UV技术的已安装机器数量高于水性技术生产线(不包括中国)。”
虽然哈努莱克承认水性油墨在包装行业中广为人知并受到重视(主要是因为其价格便宜且无需光引发剂),但谈到高生产率印刷时,UV固化油墨在速度、干燥时间、能耗和耐磨性方面仍然具有优势。
“水是一种非常安全的载体,但需要被吸收或蒸发才能干燥。对于速度较慢的消费类喷墨印刷机来说,这并不是一个太大的挑战,但对于高速印刷机来说,需要复杂的高能干燥系统,通常还需要在基材进行预涂或底涂来控制油墨的网点增益,因为在干燥时会形成水滴。它还限制了可以在油墨中添加哪些添加剂来提高性能,例如与某些基材的粘合,导致许多用于瓦楞包装印刷的水性油墨系统使用后涂来防止磨损和擦伤,”哈努莱克继续说道。
水性油墨的另一个缺点是所需的厂房占地面积。“由于机器的干燥部分较长,水性印刷系统所需的工厂占地面积要高得多,而且由于需要这些大型干燥部分来蒸发油墨中的水,因此能源成本也非常高,”肯特说道。
行业发展
推动用户采用瓦楞包装UV印刷是一项挑战,但可以克服。
首先,打击任何错误信息很重要。 “大多数水性油墨供应商都向行业宣传,不能在食品包装中使用UV油墨,这不是真的。所有主要的油墨供应商,包括那些为瓦楞包装行业提供柔印油墨的供应商都会告诉您,他们的UV油墨非常适合食品包装。这些油墨供应商继续降低成本,就像其他数字行业一样,这有助于推进瓦楞包装行业的单通道数字化。”肯特解释道。
“对最终用户进行有关使用UV或LED技术的实用性教育至关重要。这包括提供对这些系统的实际操作的见解。虽然UV油墨的成本可能略高(大约10%),但它们的使用效率更高。此外,它们还具有较低的能源成本等优点。因此,需要开展教育活动来突出这些优势。”莫比乌斯承认。
帕斯雷指出,需要注意瓦楞包装介质本身。“根据我的经验,瓦楞包装印刷更多的是关于介质而不是印刷系统。以使其保持平坦和笔直的方式维护介质是最大的挑战。如果该基材能够平放,UV LED机器就非常能够在该基材上进行印刷。平板设备上的真空平台可以纠正一些纸板翘曲,但无法做到全部。”