Flexo ebnet den Weg für den digitalen Verpackungsdruck

Auf dem sich schnell verändernden On-Demand-Markt von heute sind die wirtschaftlichen Vorteile und die Flexibilität der Digitaldrucktechnologie unbestritten (und sollten es auch sein). Diese Druckmaschinen sind schnell einsatzbereit und benötigen nur eine minimale Einrichtung, so dass sie kleine Auflagen und kundenspezifische Arbeiten mit kurzen Durchlaufzeiten produzieren können. Der computergestützte Prozess liefert perfekt ausgerichtete Bilder mit scharfen Kanten und ohne Farbüberlappungen. Die traditionelle Flexodrucktechnik hingegen ist schnell, kostengünstig für große Auflagen, vielseitig in Bezug auf die Bedruckstoffoptionen und bietet zahlreiche Möglichkeiten für die Dekoration. Zwar hat jedes Druckverfahren seine Stärken, aber die Möglichkeiten steigen exponentiell, wenn beide zusammen eingesetzt werden.

Flexodruck

In a mechanical process like flexo printing, an anilox roll, metered by a doctor blade, delivers ink to the substrate by way of a printing plate. How the anilox roll and doctor blade interact has a large impact on the quality of the finished print. Factors such as anilox cell configuration, doctor blade material and tip, and dyne levels of the components throughout the ink delivery system play key roles.

Digitaler Druck

Digital printing presses deliver an electronic image directly to the media using either inkjet or electrophotographic technology. In digital inkjet presses, the ink is delivered through a print head and jetted onto the substrate in an on-demand or continuous basis. The inks are engineered with lo w viscosity formulations, to prevent clogging of the print head nozzles, and specific adhesion properties to control dot spread and image quality.

Bei der Elektrofotografie oder dem Laserdruck wird elektrostatische Energie verwendet, um geladene nasse (HP Indigo) oder trockene (Xeikon) Tonerpartikel auf das Substrat aufzubringen. Elektrische Ladungen ziehen die Partikel von den zu bedruckenden Bereichen an oder stoßen sie ab. Die Partikel werden dann durch Hitze, Druck, Licht oder eine Kombination aus beidem dauerhaft verklebt oder "verschmolzen".

Anwendung der Digitaldrucktechnik auf Verpackungen

As the demand for customization and shorter runs crosses into the flexo packaging industry, there are obvious benefits to adopting digital printing. But there are disparities that have to be overcome. The two printing processes require different ink characteristics in order to execute a clean replication of the image in print, for example. Also, consumer packaging substrates have to meet requirements such as strength, barrier and resistance while holding up to print, finishing and conversion.

Digital inks and toners are not always compatible with packaging substrates such as labels, plastic film, folding carton and corrugated board. The heat used to fix dry toner to the substrate can dehydrate the media. When it comes to wet toner, ink wetting, or how the toner droplets interact with the surface of the substrate, has to be precise. If wetting is too low, the ink droplets spread too little, and the printed image contains gaps that appear as lines or bands in the image. If wetting is too high, the droplets merge with one another and the image loses edge definition. When applied to a substrate such as paper or board, the ink or toner can penetrate the material, leaving less on the surface and reducing color strength. With non-porous substrates, such as plastic and metallic films, the ink or toner tends to sit on top and not adhere properly to the material. This printed surface is left vulnerable to rubbing and scratching.

Grundierungen, Lacke und Spezialeffektlacke

Digitaldruckereien können die Flexotechnologie nutzen, um Lackschichten aufzutragen, um die Lücke zwischen dem Verpackungsmaterial und den Digitaldruckfarben zu schließen oder Verzierungen hinzuzufügen.

Grundierungen

To prepare materials – both paper and plastics – for digital printing, a “priming layer” is applied to the surface of the substrate to improve its adhesion properties and make it more receptive to ink or toner. Primers fix surface tension to improve adhesion and hold-out, reduce bleed and mottle, and provide a foundation for specialty coatings. Primed surfaces can support higher-quality graphics with sharper images and more vibrant colors. A coating of primer also seals the substrate for a consistent, finished look and enables faster drying.

Priming solutions are formulated based on the properties of both the substrate and the ink and can be applied inline, offline or by the supplier before the stock arrives in the pressroom. Equipment producers and consumables suppliers are working together to simplify this process. Some press manufacturers, such as HP, are providing inline priming units to optimize the performance of their equipment. Ink companies are engineering formulas for specific use with primers, and materials producers are innovating substrates suited to digital printing.

Lacke (Schutzanstriche)

Wir wissen, dass die Digitaldrucktechnik in der Lage ist, ein hochwertiges Bild zu übertragen, und dass Substrate so behandelt werden können, dass sie das Bild einwandfrei "annehmen". Allerdings sind Digitaldruckfarben nicht so widerstandsfähig wie Flexodruckfarben, und digital bedruckte Oberflächen sind anfällig für Schmutz, Flecken, Fingerabdrücke, Reibung, Kratzer, Abrieb, Feuchtigkeit, Hitze und andere Schäden durch ihre Umgebung.

Eine transparente Lackschicht kann nach dem Druck aufgetragen werden, um das Bild zu "versiegeln" und es während des Transports, der Lagerung und der Handhabung zu schützen. Schutzlacke, die auch als Überdrucklacke (OPV) bezeichnet werden, sind im Wesentlichen transparente Schichten aus Lösungen, die aus haltbaren Harzen, Antifouling-Mitteln und anderen Additiven bestehen und inline oder offline aufgetragen werden. Flutlack wird auf den gesamten Bogen aufgetragen, um die Oberfläche vor Beschädigungen zu schützen, eine kreative Dimension hinzuzufügen oder ein gewünschtes Aussehen oder Finish zu erzielen. Spotlackierungen können verwendet werden, um bestimmten Bereichen des Designs Glanz und Tiefe zu verleihen. Schutzbeschichtungen können auch dazu beitragen, die Integrität von Substraten zu erhalten - z. B. um ein Kräuseln zu verhindern - und werden am besten auf grundierte Materialien aufgetragen, deren Oberflächen die Deckbeschichtung unterstützen und eine Absorption verhindern.

Beschichtungen mit Spezialeffekten

In den letzten Jahren hat die Verpackung von Konsumgütern nicht nur die Rolle des Marketings übernommen, sondern auch die des Schutzes und der Beschreibung des Inhalts. Die Hersteller suchen nach Möglichkeiten, ihre Marken zu differenzieren und die Attraktivität ihrer Produkte im Vergleich zu denen der Konkurrenz zu verbessern. Eine Vielzahl von Spezialeffektlacken kann verwendet werden, um der Verpackung eine taktische, visuelle oder olfaktorische Dimension zu verleihen und den Absatz zu steigern:

Formeln für die Beschichtung

Wässrige - oder wasserbasierte - Beschichtungen sind die gängigste, wirtschaftlichste und umweltfreundlichste Option. Sie sind in glänzender oder matter Ausführung erhältlich und können nur bei Überschwemmungen eingesetzt werden. Dispersionslacke können inline aufgetragen werden und werden mit Heißluft- und Infrarottrocknern getrocknet. Dispersionslacke bieten eine gute Abrieb- und Scheuerfestigkeit, verhindern das Vergilben und schützen Metallic-Farben vor dem Anlaufen. Sie sind in der Regel sicherer in der Anwendung, lassen sich leichter reinigen und können in den kommunalen Abfallsystemen recycelt werden.

UV-Beschichtungen, eine teurere Option, können ebenfalls in der Fertigungslinie aufgetragen werden und bieten zusätzlichen Schutz und ein attraktives Erscheinungsbild. Sie werden durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht gehärtet und enthalten in der Regel Komponenten, die Vergilbung, Rissbildung, Abnutzung und Abblättern im Laufe der Zeit begrenzen. UV-Beschichtungen sind in glänzender, matter oder getönter Ausführung erhältlich und können für die gesamte Platte oder zur Hervorhebung bestimmter Bereiche des Designs (als Spotlackierung bekannt) verwendet werden.

Auswahl einer Beschichtungsformel

Bei der Auswahl einer Beschichtungsformel sollten laut Kurt Hudson, einem unabhängigen Berater der Druckindustrie und Gründer von Solutions Logic, mehrere Faktoren berücksichtigt werden. In den meisten Fällen lautet die Frage: "Was ist das zu beschichtende Objekt, in welcher Umgebung soll es verwendet werden, welche spezifischen Anforderungen muss das Druckerzeugnis erfüllen, damit es in der Endanwendungsumgebung wirksam ist, und was ist der billigste Weg, um dieses Ziel zu erreichen?" Generell ist Hudson der Meinung, dass der Verwendungszweck der Verpackung ausschlaggebend für die Entscheidung sein sollte: "Wenn man für Lebensmittelverpackungen mit direktem Kontakt produziert, dann ist wässriger Druck die einzige Wahl. Wenn man eine äußere Beständigkeit benötigt, dann ist UV die einzige Wahl. Darüber hinaus schlägt er vor, die Kosten als Richtschnur zu nehmen: "Man verwendet UV-Lacke, wenn wässrige Produkte die gewünschten Vorteile nicht mehr bieten können", so Hudson. Seiner Meinung nach ist das Aussehen oder die Haptik selten der entscheidende Faktor, da gute Mattierungen, Texturen und Glanz mit wässrigen und UV-Lacken erzielt werden können (mit Ausnahme von 3D-Taktil, das eine UV-Formel erfordert). Er räumt ein, dass manchmal, aber nicht oft, Produktivität, Benutzerfreundlichkeit und Restgeruch eine Rolle spielen.

Auftragen der Beschichtung

Das Auftragen von Grundierungen, Schutzlacken und Spezialeffekten erfolgt im Flexodruckverfahren, bei dem eine Rasterwalze und rakelmesser verwendet werden. Das Auftragen dieser Formeln kann eine Herausforderung sein, und die Verwendung der richtigen rakelmesser hat einen großen Einfluss auf Qualität und Effizienz.

Primers and special effects coating formulas tend to have high viscosities – up to 5-7 times that of water and solvent-based ink formulas – or contain large particulates which can make it difficult for the printer to accurately control the amount being applied. The mass of the highly-viscous coating applies extra pressure to a steel metering blade as the anilox roll turns, especially at high press speeds. The result is hydroplaning or “spitting,” which wastes materials and requires downtime for clean-up. A customized blade product with sufficient stiffness and abrasion-resistance is recommended to control the lay-down of coating and prevent spitting.

TruPoint Orange® rakelmesser mit MicroTip®

Die aggressiven chemischen Zusammensetzungen der oben beschriebenen viskosen und abrasiven Beschichtungsformeln sowie die groben Anilox-Oberflächen, die für die Beschichtung erforderlich sind, führen zu einer schnellen Abnutzung der Stahlrakel. Für diese Anwendungen ist eine Klinge aus einem haltbaren Material erforderlich, das den strengen Beschichtungseigenschaften standhält. Durch die Entwicklung einer modifizierten Lamellenspitze, bekannt als "MicroTip", auf einem fortschrittlichen Polymermaterial, hatFlexo Concepts eine innovative Kunststoffklingenlösung - TruPoint Orange - geschaffen, die sich bei der Anwendung von Grundierung und Beschichtung bewährt hat. Die Klinge ist mit allen Beschichtungsformeln kompatibel, sicher für Rasterwalzen und Druckmaschinenbediener und tut das, was Kunststoffklingen bekanntermaßen am besten können: länger halten.

Die Schaufeln von TruPoint Orange können in einer ganzen Reihe von Größen- und Profilkombinationen hergestellt werden, um die Dosierleistung bei höherer Viskosität und großteiligen Formeln zu optimieren. Sie reichen in der Dicke von 0,7 mm bis 1,25 mm und bieten unterschiedliche Grade an Steifigkeit, Festigkeit und Durchbiegung. Diese Eigenschaften in Kombination mit der innovativen MicroTip Kante ermöglichen es den Klingen, einen feinen Kontaktbereich mit der Rasterwalze zu erreichen und eine flüssige Übertragung der Beschichtung auf die Platte ohne Spritzen oder Schleudern zu gewährleisten - selbst bei hohen Druckgeschwindigkeiten. Mit einer Reihe von MicroTip Optionen (M10, M15 und M25) können die Klingen für eine "perfekte Passform" angepasst werden.

rakelmesser Optimierung

Die Wahl der Klingenstärke und der Spitze wird durch die Anilox-Konfiguration bestimmt, die von der Viskosität und der Feststoffbelastung der Beschichtung abhängt. In der Regel erfordern höhere Linienraster und geringere Zellvolumina eine kleinere MicroTip (z. B. eine M10 oder M15 für matte/satinierte/glänzende Beschichtungen). Wenn jedoch das Linienraster abnimmt und das Volumen zunimmt, ist eine MicroTip mit einer größeren Kontaktfläche (M15 oder M25) besser geeignet. Durch die Auswahl der geeigneten MicroTip für eine bestimmte Anwendung können Drucker eine längere Lebensdauer der Klinge erreichen als mit Stahlklingen.

 

OEMs, die TruPoint unterstützen Orange

Eine Reihe von Herstellern digitaler Weiterverarbeitungs- und Hybriddruckmaschinen haben festgestellt, dass ihre Druckmaschinenproduktivität und Ausgabequalität durch den Einsatz einer TruPoint Orange rakelmesser optimiert werden:

• A B Grafik International
• AzTech-Verarbeitungssysteme
• Bar Graphic Machinery
• Kartes Srl
• Fokus Etikettenmaschinen
• Gonderflex International
• Grafisk Maskinfabrik
• Mark Andy
• REFINE Veredelung
• Wenzhou Ryguan Maschinenpark

Viele dieser Hersteller haben Orange gewählt, um die Effektivität ihrer Geräte auf den Labelexpo-Messen weltweit zu demonstrieren, und einige liefern ihre Geräte standardmäßig mit dem Messer aus.

Zusammenfassung

Da der Verpackungsdrucksektor weiterhin auf Individualisierung und Personalisierung setzt, wird die Kombination der Leistungsfähigkeit des Flexodrucks und der Vielseitigkeit des Digitaldrucks den Verarbeitern einen starken Wettbewerbsvorteil verschaffen. Der Einsatz von Primern, Lacken und Spezialeffektlacken gleicht die beiden Verfahren aneinander an und bringt Effizienz und nahezu unbegrenzte Gestaltungsmöglichkeiten in den Drucksaal. Die Zulieferer der Branche haben sich zusammengetan, um diese Entwicklung zu unterstützen; die Hersteller haben neue Innovationen eingeführt, die von Hybriddruckmaschinen über neue Bedruckstoffe bis hin zu hochmodernen Lackformeln und einem fortschrittlichen Polymer rakelmesser namens TruPoint Orange reichen. MicroTip .