Utvecklingen av digitalt tryck på wellpapp

Wellpapp är en hållbar kraftkälla för förpackningar och displayer. Den här artikeln handlar om tre tryckmetoder: liners före tryck, inline-integration och kartongdekoration efter tryck. Med bläckstråleteknik från HP, Agfa och Koenig & Bauer Durst kan tillverkare nu uppnå miljövänlig produktion i hög hastighet med vattenbaserade bläck för både stora volymer och personliga serier.

I takt med att vi alltmer söker efter mer hållbara lösningar har wellpapp blivit allt vanligare. Det är knappast förvånande, eftersom wellpapp är relativt starkt med ett bra förhållande mellan styrka och vikt, erbjuder en viss dämpning för skydd under transport och är lätt att trycka på. Och utöver allt detta är de mycket återvinningsbara.

Med tanke på de stora förpackningsvolymerna är det naturligt att merparten av wellpappmaterialen trycks med konventionella trycktekniker. Tidigare innebar detta rotogravyr, men i allt högre grad används även flexografi och offsetpressar, och på senare tid har även ett antal digitala pressar börjat användas för en del av detta arbete.

Det finns tre grundläggande tillvägagångssätt. Det snabbaste är att förtrycka, vilket innebär att man trycker på den yttre sidan av wellpappskivorna, den s.k. top liner. Detta kan sedan matas in i wellpappmaskinen för att limma toppfodret med grafiken på plats när wellpappskivorna formas. Detta har fördelen att det kan köras på en standardpress med sin maximala hastighet, som med alla andra pappersbaserade medier.

HP har utvecklat ett antal single pass inkjetpressar som är utformade för att passa in i detta arbetsflöde för förtryck till toppliner med tryckhastigheter på upp till 305mpm. Detta inkluderar både den 1,7 m breda PageWide T700i och den 2,8 m breda T1100, som båda byggdes i samarbete med Koenig och Bauer men använder HPs beprövade termiska bläckstråleskrivhuvuden med vattenbaserade bläck. De skriver ut på standardbestruket, obestruket, brunt kraftpapper, kartong och återvunnet papper.

Sedan finns det en inline-metod, där en bläckstråleskrivare monteras inline i wellpappmaskinen för att skriva ut på topplinern. BHS, som tillverkar wellpappmaskiner, har till exempel utvecklat Jetliner-serien, som kan användas för att skriva ut direkt på topplinern när den matas in i wellpapplinjen, eller på en separat rulle. Utvecklingen påbörjades ursprungligen 2016 med Inca Digital, som Agfa förvärvade 2022, vilket gjorde att Agfa även kunde förse BHS med bläck.

Det ursprungliga projektet var att utveckla en 2,8 m bred printbar för användning med en BHS-korrugeringsmaskin, som sedan dess har utvecklats till BHS Jetliner Xceed. Det här är en single pass inkjet-enhet som skriver ut CMYK med hastigheter upp till 300 mmp över en utskriftsbredd på 2,8 m. Därmed kan den trycka högupplösta variabeldata med fullfärgsgrafik på både bestrukna och obestrukna substrat.

Det finns en enfärgsmodell, Jetliner Monochrome, som körs i upp till 400 mpm och kan användas för att trycka högupplöst text med variabla data samt streckkoder och spårningsnummer direkt i wellpappmaskinen när brädorna formas, vilket gör att det inte behövs någon separat tryckprocess.

Slutligen finns postprint, som innebär tryckning på de färdiga skivorna, vilket innebär att tryckningen kan ske i en separat tryckerifabrik från skivtillverkningen. Detta innebär ett antal utmaningar i hanteringen av skivorna, som måste plockas upp och transporteras genom pressen utan att skivorna krossas eller skadas på annat sätt. Kartongerna är ofta inte helt plana, vilket vanligtvis kräver ett vakuumhanteringssystem för att hålla dem plana så att skrivhuvudena kan vara någorlunda nära mediet vid tryckningen, men utan risk för att kartongerna slår i munstyckena och skadar de dyra huvudena. Det har precis börjat dyka upp ett antal bläckstråleskrivare för enstaka tryck som är särskilt utformade för wellpapptryck.

Koenig and Bauer Durst är till exempel ett samriskföretag mellan Koenig and Bauer och Durst, som erbjuder ett antal pressar som ursprungligen utvecklats av var och en av parterna. Detta inkluderar Delta SPC 130 som ursprungligen utvecklades av Durst. Den kan trycka direkt på wellpapp, upp till 1,3 x 2,8 meter. Den kan köras i hastigheter på upp till 120 mpm, vilket dock sjunker till 90 mpm för arbeten av högre kvalitet, med en upplösning på upp till 1000 dpi.

Sedan finns CorruJet 170, som är byggd på en Koenig och Bauer-design, och är en mycket kraftigare maskin. Den tar ark på upp till 1,3 x 1,7 m och kan producera upp till 5.500 ark per timme med en maximal upplösning på 1.200 dpi i CMYK. Koenig & Bauer Durst har också utvecklat ett vattenbaserat bläck som är certifierat för livsmedelsförpackningar och som kan användas med både CorruJet 170 och Durst Delta SPC 130.

Nästan alla inkjetpressar använder vattenbaserat bläck, som har potential att vara miljövänligt. På så sätt undviks risken med UV-härdande bläck att vissa kemikalier, vanligtvis från fotoinitiatorn i bläcket, kan migrera genom förpackningen och förorena produkterna i den. Detta problem drabbar i allmänhet livsmedelsförpackningar, men kan också gälla vissa läkemedel. Detta påverkar inte vattenbaserade bläck och alla leverantörer har fått sina bläck certifierade för att uppfylla relevanta förpackningsstandarder, t.ex. Swiss Ordinance Nestle.

EFI säljer dock Nozomi, som är en single pass-press utvecklad ur EFI:s bredformatsteknik och som använder UV-härdande bläck. EFI valde den mer pragmatiska strategin att livsmedelsförpackningar endast utgör en liten del av marknaden och att man genom att använda UV-härdande färg skulle kunna komma ut på marknaden mycket snabbare. Den strategin visade sig vara ganska framgångsrik och många anläggningar över hela världen använder flera Nozomis, även om EFI nu arbetar med en vattenbaserad bläckuppsättning för Nozomi AQ.

En annan fråga är arbetsvolymen, eftersom förpackningar i allmänhet innebär långa tryckkörningar. Alla de pressar som vi har nämnt hittills är bläckstrålepressar med en enda passage, vilket möjliggör hög genomströmning. Ett system med ett enda pass lämnar dock inget utrymme för fel, så dessa pressar innehåller visionssystem hela tiden för att inspektera utskriften och kontrollera fel. Utskrifter som misslyckas kan matas ut innan de når staplaren och dessa kort trycks om.

Alternativet skulle vara multi-pass-utskrifter, som kan göras på praktiskt taget alla hybrid- eller flatbäddsskrivare. Den största utmaningen här är att se till att skrivaren kan hantera den volym som krävs. Agfa säljer t.ex. Onset Panthera-serien som kan ge bra resultat på bara två passeringar med en kapacitet på 1449 kvm/timme. På samma sätt säljer Durst Super Multi Pass, som enligt företaget är ett alternativ till single pass och som kan producera upp till 1940 kvm/timme och cirka 5 miljoner kvm per år.

Så det finns gott om alternativ när det gäller tryck för wellpapp. Men det är bara halva sanningen och under de närmaste månaderna kommer vi att titta på de alternativ för stansning, vikning och limning som behövs för att omvandla de tryckta lådorna till förpackningar eller POP-skärmar.