Farbe, Tinte und Papier entscheiden über Erfolg oder Misserfolg der digitalen Wellpappe

Simon Eccles spricht über die Aussteller, die auf der Digital Corrugated Experience auf der FESPA 2018 vertreten sein werden.

Die FESPA-Veranstaltung 2018 in Berlin beinhaltet die erste FESPA Digital Corrugated Experience. Die Wellpappenindustrie steht kurz davor, digitale Hochgeschwindigkeitsdrucksysteme einzuführen. Obwohl das Konzept seit langem auf angepassten Flachbett-Inkjets etabliert ist, haben diese einen deutlich geringeren Durchsatz. Wellpappe ist weltweit ein großes Geschäft, und der Trend geht zu immer höheren Anforderungen an die Druckqualität, da Wellpappkartons zunehmend in den Regalen des Einzelhandels eingesetzt werden, um die Werbe- und Markenbotschaft zu transportieren, aber auch um einfach nur stabile Behälter zu sein. Display- und POS-Artikel aus Wellpappe werden ebenfalls immer beliebter, obwohl sie im Vergleich zu Kartons nur einen Bruchteil der Wellpappenproduktion ausmachen.

Der Digitaldruck ermöglicht eine höhere Effizienz, da die bei nicht-digitalen Flexo- und Lithodruckmaschinen erforderlichen Druckplatten und Rüstzeiten entfallen, und er ermöglicht auch bei hohen Auflagen eine Variation des Bildes.

Sean Moloney spricht jeden Tag auf der FESPA Corrugated Experience (um 11:30 Uhr). Er ist der globale Produktmanager für Corrstream66, einen Hochgeschwindigkeits-Tintenstrahldrucker für Kartonagen, der von Sun Automation in den USA entwickelt wurde. Der Corrstream kann mit einer Geschwindigkeit von 70 Metern pro Minute arbeiten – der typische Durchsatz liegt bei bis zu 4.500 Bögen pro Stunde (im Standardformat 3 x 5 Fuß).

Sun Automation ist einer von mehreren Herstellern, die Hochgeschwindigkeits-Tintendrucker für Wellpappenbögen (oder -pappen) entwickeln. Barberan, Durst, EFI und HP sind die anderen Hauptakteure, auch wenn es für alle von ihnen in Bezug auf den Umsatz noch sehr früh ist. Sie alle kosten mehrere Millionen Euro pro Druckmaschine. Das ist also keine unbedeutende Investition in einem Markt, der gerade erst anfängt, nach Möglichkeiten zu suchen, den Digitaldruck von seinem derzeitigen Status als Produzent von Musterpaketen oder bestenfalls sehr kleinen Auflagen für Spezialaufträge wegzubringen.

Moloney erklärt seine Ziele für seine Präsentationen: „Auf der FESPA werde ich jeden Tag über Farbmanagement und Farbsätze referieren. Es wird darum gehen, was wir strategisch über unsere Druckmaschine und unsere Technologie wissen, aber auch darum, was wir über die Branche wissen und wo die drei Hauptfarbentypen zusammenpassen: echte wässrige Farben, wie ich sie heutzutage nenne, dann UV und Hybrid. Wir sind nicht hier, um zu sagen, dass wir gut sind und die anderen schlecht sind oder so etwas. Ich glaube, dass jede Version dieser Technologie in der gesamten Verpackungsbranche ihren Platz hat. In der Wellpappe ist das sicherlich der Fall. Es ist eine Entscheidung, die der Markt und die Kunden innerhalb dieser Märkte letztendlich treffen müssen.

„Meine Präsentation wird in der Sprache des Geschäfts und der Lösungen gehalten sein, anstatt zu versuchen, ein Stück Bausatz zu verkaufen. Ich habe 25 Jahre lang Schachteln hergestellt und denke, dass ich weiß, was die Schachtelhersteller hören wollen, auch wenn es nicht das ist, was sie zu hören erwartet haben! Die Leute wollen mit Schachteln Geld verdienen.“

Moloneys Hauptthema ist, dass die mechanischen Herausforderungen der digitalen Hochgeschwindigkeits-Wellpappendrucker von Sun und seinen Konkurrenten inzwischen weitgehend überwunden sind. Aber es sind die Tinten und ihre Interaktion mit den Wellpappensubstraten, die bei den potenziellen Anwendern wirklich zählen werden.

Der Corrstream von Sun Automation verwendet, wie er es nennt, „echte wässrige“ Tinten und nicht die UV-Tinten von Barberan und EFI oder die wässrigen-UV-Hybridtinten der „Water Technology“ von Durst in ihren Hochgeschwindigkeits-Wellpappendruckern. Auch HP verwendet wässrige Tinte in seinem C500 Hochgeschwindigkeits-Wellpappendrucker.

HP verwendet auch eine wässrige Tinte für den einseitigen Hochgeschwindigkeits-Rollendrucker PageWide T410S und den 2,8 m breiten Tintenstrahldrucker T1100S, ein Joint Venture mit KBA, die beide auf Liner-Papier (und nicht auf vorgeformte Wellpappenbögen oder Rollen) drucken. Der in Kürze erscheinende BHS 2.8m Liner Printer, der in einem Joint Venture mit Screen entwickelt wird, verwendet ebenfalls wässrige Tinten und einen wässrigen Lack. Liner-Drucker sind jedoch ein separater Markt mit anderen potenziellen Nutzern als die Hochgeschwindigkeits-Bogendrucker, über die Moloney auf der FESPA spricht.

Barberan ist vor einigen Jahren in den Markt für den Hochgeschwindigkeits-Wellpappendruck eingestiegen und verfügt über mehrere Installationen. Durst hat zwei Standorte mit seiner Hochgeschwindigkeitsmaschine Delta SPC 130 angekündigt. EFI hat fünf Verkäufe seiner Nozomi C18000-Wellpappenmaschine angekündigt (einige mit mehreren Druckmaschinen). HP hat zwei Verkäufe der PageWide C500 bekannt gegeben. Sun Automation hat einen Corrstream-Anwenderstandort (HSG Packaging in Großbritannien), der 2016 in Betrieb genommen wurde.

Obwohl das Interesse am Wellpappenmarkt groß ist, halten sich die großen Anwender zurück, um zu sehen, was passiert, glaubt Moloney. „Die frühen Anwender verstehen das Gesamtbild und nutzen die Vorteile. HSG ist wie die Skunk Works für die großen Konzerne“, sagt er. „Die großen Konzerne brauchen einfach Zeit, um sich darauf einzulassen, während kleinere Unternehmer es verstehen und mitziehen.“

Recycling und Kleben

Die Verwendung von wässrigem Wasser durch Sun Automation (und HP) sollte einen Vorteil auf dem Verpackungsmarkt bieten, meint Moloney. Es sind nicht nur die offensichtlichen Fragen zu UV in Bezug auf Lebensmittelverpackungen, sagt er: „Alles, was mit UV zu tun hat, alle Partikel, die sich zeigen, egal ob es sich um Hybrid- oder Voll-UV handelt, macht die Leute immer noch nervös, selbst wenn behauptet wird, dass sie migrationsarm sind. Wir sehen, dass die Leute nicht so sehr vor der kurzfristigen UV-POS- oder Displayarbeit Angst haben, die nicht mit Lebensmitteln zu tun hat, oder sogar vor kleinen Chargen von Sekundärverpackungen, die mit Lebensmitteln zu tun haben. Das Problem ist, wenn sie versuchen, die UV-bedruckte Wellpappe zu recyceln. Wenn diese zurück in die Lieferkette gelangt, wird sie mit Partikeln infiltriert sein.

Eine weitere UV-Herausforderung, die Moloney hervorhebt, ist das Kleben: „Die überwiegende Mehrheit der Kartons wird mit PVA auf Wasserbasis geklebt, aus dem gleichen Grund, aus dem wir recycelbare Druckfarben, Stärke und Papier in Wellpappe verwenden. Hier ist die UV-Strahlung ein Problem. Das Problem mit PVA, wenn Sie auf eine UV-Lackoberfläche drucken, ist, dass es nicht haftet. Sie müssen also eine farb- oder lackfreie Stelle für die Klebefläche schaffen. Bei einigen Designs müssen Sie jedoch den Kasten für das Design abdecken. Wir sind der Meinung, dass die Tinte auf Wasserbasis dieses Problem beseitigt.“
UV hat den großen Vorteil, dass es mit Standard-Wellpappensubstraten funktioniert und konsistente Farben erzeugt, die nicht so stark von der Saugfähigkeit beeinflusst werden. Wässrige Tinten hingegen können stärker absorbiert werden und sich in „ungestrichenen“ Papieren (d.h. Papieren ohne spezielle Inkjet-Beschichtung) ausbreiten, was die Gefahr von unscharfen Bildern und blasseren Farben birgt. Spezielle Beschichtungen schaffen hier Abhilfe, erhöhen aber die Kosten, da sie entweder von den Papierfabriken aufgetragen werden müssen oder in der Druckerei als Beschichtung vor dem Druck hinzugefügt werden.

Durchbruch bei der Farbskala

Daher war es Moloney auf der FESPA ein besonderes Anliegen, zu betonen, dass Farbmanagement kein Problem für den wässrigen Druck sein muss. Seine Botschaft lautet: Nur weil Tintenstrahldrucker nicht die „Schmuckfarben“ drucken können, die bei nicht-digitalen Flexo- und Litho-Wellpappendruckmaschinen üblich sind, heißt das nicht, dass sie nicht alle Markenfarben abdecken können. In der Tat verwendet die Sun Automation Corrstream nur vier Tinten – Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz -, aber diese können eine viel größere Farbskala erreichen als Flexo- oder Litho-CMYK, so Moloney.

„Ich glaube, es herrscht eine große Verwirrung darüber, was in Bezug auf das Farbmanagement möglich ist, wenn man jeden Schritt dieser Prozesse auf verschiedenen Substraten durchführt“, sagt er. „Der normale Weg in der Branche ist, mehr Farben hinzuzufügen. Helles Cyan oder helles Magenta sind oft die Mittel, um die Farbskala zu erweitern, z.B. bei UV-Tinte, weil es keine allzu große Wechselwirkung zwischen der Tinte und dem Papier gibt.

„Wenn es um wässrige Farben geht, was natürlich unsere Strategie ist, stellen wir fest, dass wir mit nur vier Farben eine größere Farbskala anbieten können, wenn wir mit den richtigen Papieren arbeiten. Das mag einleuchtend sein, aber die praktische Umsetzung in den Lieferketten ist eine ganz andere Sache. Die wichtigste Botschaft ist, dass wir mit echten wasserbasierten Druckfarben einen hohen Prozentsatz der Pantone-Farben mit vier und nicht mit sechs oder acht Farben erreichen können.

Wässrige Druckfarben sind sicherlich billiger als UV-Farben, aber eine weit verbreitete Meinung ist, dass jeder Tropfen auf dem Papier bleibt, weil kein Lösungsmittel oder Wasser verdampft werden muss, so dass die Kosten pro Flächeneinheit mit denen von wässrigen Farben vergleichbar sind. Moloney behauptet, dass dies zu einfach ist. „Es ist noch zu früh und man könnte es als Voreingenommenheit auslegen, aber ich versuche, das nicht zu tun. Aber soweit wir das beurteilen können, haben Sie nur begrenzte Möglichkeiten, wenn Sie Ihre Farbskala in Bezug auf UV-Tinten erweitern wollen, denn die Papiere haben nicht so viel zu sagen. Wenn Sie echte wasserbasierte Druckfarben ins Spiel bringen, die übrigens umweltfreundlicher sind, dann können Sie die Menge der verbrauchten Tinte deutlich reduzieren, um den gleichen Farbraum zu erhalten, und das hängt vom Papier ab. Das ist viel komplizierter, als viele Leute zunächst denken – wenn Sie das Kapital in eine Lieferkette stecken, die bereits margenintensiv ist und eine natürliche Angst vor den Tintenpreisen hat. Die Maschinen, über die wir hier sprechen, verbrauchen sehr viel Tinte. Die Leute müssen nicht nur verstehen, wie es um die Zukunft ihrer Investition steht (was sehr wichtig ist), sondern auch, wie viel Tinte sie tatsächlich jeden Tag verbrauchen werden, um das zu erreichen, was die Märkte immer noch erwarten, nämlich Sonderfarben.“

Die Punkte verbinden

Das führt zurück zum Verhältnis zwischen der Tinte und dem Papier, das sie braucht, um richtig zu funktionieren. „Papier macht etwa 50 % der Kosten eines Produkts aus“, erklärt Moloney. „Wenn man nicht versteht, wie man das Papier und die Tinte so miteinander verbindet, dass die Kosten für die Tinte auf dem Blatt effizient sind, dann sieht man keine Zukunft für diese Technologie.

„Die Annahme, dass Sie mit Wasser mehr verbrauchen als mit UV wegen der Absorption, ist nicht unbedingt richtig, wenn Sie die richtigen Papiere verwenden. Da wir Papier verstehen, können wir die Papiere nicht nur auf die Technologie, sondern auch auf die Druckfarben abstimmen. Das ist genau das, was im Moment bei uns und HP passiert, die echte wässrige Farben verwenden. HP scheint sich auf ungestrichene Papiere zu konzentrieren, während wir uns mit gestrichenen Papieren beschäftigen. Die gestrichenen Papiere bieten nicht nur die Möglichkeit, glänzend zu drucken, sondern auch die Möglichkeit, die Tinte viel effizienter zu nutzen.“

Die Kosten können auch auf andere Weise gesenkt werden, sagt er: „Da wir das Substrat nicht berühren, ist eine leichtere Auskleidung möglich. Das bedeutet, dass wir mehr pro Tonne bekommen können.

Andererseits sagt Moloney, dass die Annahme, dass die berührungslose Natur des Inkjet-Drucks den Rillenschatten (die helleren und dunkleren Streifen des Drucks, die dem Rillenmuster entsprechen) eliminiert, nicht stimmt, auch wenn er stark reduziert ist. „Der Digitaldruck beseitigt den Flexo-Schatten nicht. Er ist eine Folge der Art und Weise, wie das Papier und die Rillen hergestellt werden, wenn sie zu stark gestärkt oder geglättet werden. Es liegt nicht nur an der Druckmaschine, sondern auch daran, wie der Karton hergestellt wird und wie man ihn verwendet.“ Das Problem ist bei den größeren Wellenformaten am stärksten ausgeprägt, sagt er. „Wir verwenden daher eine Mikrowelle oder eine E-Welle auf einer breiteren Welle, z.B. einer B- oder C-Welle, um die Integrität des Kartons zu gewährleisten. Der berührungslose Druck hilft zwar, aber jeder, der Ihnen sagt, dass er im Inkjetdruck in der Lage ist, die Rillenschatten durch das Verfahren zu beseitigen, sagt nicht die Wahrheit.“

Einbindung der Mühlen

Der nächste Schritt besteht darin, geeignete Papiere auf den Markt zu bringen, sagt Moloney. „Es ist völlig klar, dass ein großer Teil der Verantwortung für den Output auf das Papier entfällt. Das haben wir erreicht, wir können die Tinten trocknen, wir verstehen die Farbskala, wir verstehen den Output, wir wissen, dass wir ihn mit unserer Technologie bewältigen können. Die nächsten Phasen – und HP befindet sich an der gleichen Stelle – sind die Kommerzialisierung dieses Papiers im Hinblick auf die Kosten pro Tonne. Und das ist ein Symptom von Angebot und Nachfrage oder von Huhn und Ei. Es geht nicht darum, dass die Technologie es nicht kann, sondern darum, dass die Lieferkette sie ins Spiel bringt.“

Das hängt davon ab, dass die großen Wellpappendrucker mit potenziell großen Aufträgen zu den Papierfabriken gehen, um die Kosten für gestrichenes Papier zu senken, sagt er. Aber es ist ein Henne-Ei-Problem, räumt er ein, denn die großen Druckereien werden sich nicht sonderlich für wässrige Digitaldrucke interessieren, solange die Papierkosten nicht sinken. Wenn jedoch schnelle digitale Wellpappendrucker auf dem Markt sind und funktionieren, werden sich seiner Meinung nach die Köpfe an beiden Enden der Papierlieferkette konzentrieren: „Jetzt, wo wir in der Lage sind, Maschinen zu verkaufen, können wir Kunden und Interessenten ins Gespräch bringen und dann werden die Papierfabriken aufwachen, denn dann wird ihnen klar, wie groß die Nachfrage nach einer großen Bogenfabrik sein wird. Das ist noch nicht abgeschlossen, aber es ist die Phase, die die Industrie brauchte, damit diese Technologie Realität wird. Und genau diese Botschaft müssen wir jetzt an die Industrie weitergeben.“

Um mehr über die Global Print Expo zu erfahren, die vollständige Ausstellerliste einzusehen und Informationen darüber zu erhalten, wie Sie sich zur Teilnahme anmelden können, besuchen Sie die offizielle Website der Veranstaltung: www.fespaglobalprintexpo.com

Verwenden Sie bei der Anmeldung den Code FESJ801, um kostenlosen Eintritt zu erhalten.