管窺國外創新包裝設備及材料

徐世垣

今年3月，世界領先的紙品、膠片、薄膜加工行業博覽會ICE Europe 2015和歐洲唯一為瓦楞紙板和折疊紙盒行業量身定制的博覽會CCE International 2015在德國慕尼黑展覽中心同場舉辦。與2013年相比，ICE Europe 2015的觀眾增加7%（來自71個國家的7040名專業觀眾），參展商增加10%（來自26個國家的439家參展商）；同期舉辦的CCE International 2015觀眾增加18%（來自62個國家的2410名專業觀眾），參展商也有所增加。今年展會的熱點話題是“更加環境友好的加工過程、更加節能的技術和產品以及表面整飾領域的創新應用”，那么我們能看到紙張、卡紙、薄膜和無紡布等在包裝整飾方面有哪些發展趨勢呢？本文將有選擇地介紹一些令人關注的新技術和新產品，讓大家感受一下那些原本不起眼的材料如何搖身一變成為時尚的包裝解決方案。

惠普公司：創意包裝及標簽解決方案

惠普公司展出了4款有關包裝和標簽印刷的設備。一是HP Indigo 30000單張紙數字印刷機，印刷寬度達750mm，用于折疊紙盒印刷，是專為印制折疊紙盒研發的第一款HP Indigo印刷機。該機每小時印刷4600張 （彩色印刷），最大印張尺寸750mm×530mm，可以在多種常見承印物上印刷。二是HP Indigo 20000卷筒紙印刷機，紙帶寬度達760mm，用于印刷標簽和軟包裝。該機多色印刷速度可達42米/分，支持承印物厚度為10～250微米。三是HP Indigo WS 6800窄幅印刷機，用于大印數的標簽和包裝印刷，多色印刷速度最大為40米/分，紙帶寬度最大為340mm。四是HP Indigo WS4600窄幅印刷機，是窄幅標簽印刷的入門級設備，紙帶寬度最大為330mm，多色印刷最大速度為21米/分。可以為帶文字或條形碼的活件印刷看不到的紅色（只有在UV光下才能看見）。如圖1所示為惠普在展會上展出的創意包裝解決方案。

BARBERAN公司：噴墨印刷折疊紙盒設備

西班牙加泰羅尼亞的Barberan機器制造商生產了一款名為Jetmaster的數字印刷系統，是為瓦楞紙直接印刷設計的單通道噴墨印刷系統，有1260mm、1680mm和1890mm這3種印刷寬度。該印刷系統以20～25米/分的速度印刷，加工的承印物長度為600～3000mm，按需噴墨的打印頭精度為360dpi。噴墨屬于無接觸的印刷方式，不會使承印物變形，有利于加工剛性材料（如厚紙板或瓦楞紙）。此外，在瓦楞紙上噴墨印刷時，不會像傳統印刷那樣有時出現套印不準的問題。如圖2所示是由Jermaster數字印刷系統直接噴墨印刷的折疊紙盒。

BST集團：可用于包裝及標簽印刷的檢測新產品

BST International和Eltromat兩家合并采用BST Procontrol和Accuweb品牌，有助于BST-Eltromat集團擁有廣泛的有質量保證的產品，其中包括紙帶運行調節系統、表面檢測、聯機光譜色度測量、100%檢查以及過程自動化。在慕尼黑展會上，該公司聚焦在紙帶運行調節方面的解決方案——BST集團以Compact-Guide調節系統和 CLS Pro 600線性及對比度傳感器展出兩款新產品。這兩個系統將高效率與簡單操作結合一起。此外，在公司合并后的半年推出第一個共同研發的產品iPQ中心，這是用于觀察、檢測紙帶和在線彩色測量的新技術平臺。該中心將硬件和軟件連接在可視操作的多幀觸摸屏表面上，用己經熟知的智能手機手勢控制提供中央存取的所有功能：從變焦、縮放、選擇圖像片斷和紙帶寬度視圖直到確定彩色測量點。值得一提的是iPQ-Check表面檢驗，這種用于質量管理的工具可把100%的印刷圖像檢驗與越過整個印刷尺寸的紙帶觀察結合起來，其中包裝印刷、標簽印刷以及裝飾和壁紙印刷是典型應用領域。

DIENES集團：靈活適應各種用途的智能刀具

德國DIENES集團展出了由兩部分組成的Vario-Cut長刀，這種長刀有可變的刀具，由于重量較輕，容易更換。Vario-Cut有不同的角度和研磨形狀，可以靈活適應各種用途。在其產品目錄中還有操作方便的新型擠壓力架，擠壓刀可以向前取出，由于加寬的設計，刀架總與橫梁呈90°角。

FRAUNHOFER IVV研究所：可用于食品包裝的新材料

FRAUNHOFER IVV（弗勞恩霍夫加工技術和包裝研究所）研制出了在上光和覆膜設備上用于軟塑料太陽能電池的阻擋層壓材料。與傳統的太陽能電池相比，這種材料重量輕，由于在連接的卷到卷過程中制造，因此成本明顯較低。

為了使有機太陽能電池的單個涂層能防止氧氣和水蒸氣，太陽能電池必須用阻擋薄膜密封。這種阻擋薄膜由作為載體的塑料薄膜和若干交替的有機涂層與混合聚合物涂層組成，這是弗勞恩霍夫硅酸鹽研究所的新成果。為了達到20年的使用壽命，薄膜必須不受環境影響，例如UV光、高溫或低溫、雨水和機械應力。FRAUNHOFER IVV加工技術和包裝研究所以摻入薄膜和涂層中的吸氧劑達到對包裝材料一系列的活性阻擋，這樣氧氣被從頂部空間去除，因此填充物經過一段時間直到吸氧劑耗盡，幾乎完全防止氧的影響。這種吸收劑也適用于乙烯（催熟氣體）和濕度。其中特殊情況是在包裝中有針對性地產生理想的相對濕度，為此可將理想的濕度調節到低于微生物生長的極限以下和食品干透（脫水）以上。

Fraunhofer應用聚合物研究所借助熒光染料檢查涂層過程，可以標明材料防止抄襲。在生產過程中測量聚合物薄膜上的有機薄涂層，特別是當涂層和薄膜二者都透明時，在技術上是一個挑戰。通過在涂料中摻入熒光染料，可以解決這個問題，因為熒光很敏感，以致特別小的顏料濃度（百萬分之幾的范圍內）就足夠了。這樣小的量是看不到的，對材料的性能沒有影響。利用涂層厚度也可以改變熒光的強度，以致厚度的分布可以通過面積成形。由于一些顏料的熒光取決于分子環境，除去涂層厚度外，可以成功地掌握反應的涂料硬化狀態。此外，這種方法可以明確地標明一種材料，因此還能夠識別防偽。如圖3所示為弗勞恩霍夫加工技術和包裝研究所研制的聚合物薄膜和纖維復合材料，具有食品包裝技術應用的阻擋特性和活性功能。

TRESU公司：新式輕量碳纖維腔式刮墨刀

丹麥Tresu公司推出了一種輕量級碳纖維的腔式刮墨刀系統，該系統提供改進的化學穩定性和流動技術以及在柔印時的安全和簡單操作。如果涉及各向異性的纖維，碳纖維在軸向較少的斷裂伸長的同時，具有較高的強度和剛性。Treu公司使用的碳纖維成分賦予腔式刮墨刀高強度的性能，其較低的重量為每米2.4～4.1kg。腔內高質量涂層的斥墨表面可以防止pH值較高或較低的油墨和清洗劑的浸蝕。在印刷活件結束后，這種涂層確保高效率地徹底清洗。另外，弧形的腔內面可以擴大容積和控制排空。碳纖維刮墨刀系統由具有氣動或偏心緊固裝置的不同變型組成，它可以在兩分鐘內更換不銹鋼的或塑料的刮墨刀。如圖4所示為柔印使的新式輕量碳纖維腔式刮墨刀系統。

資料鏈接1：創新“Urban”紙打造高檔包裝

為了從競爭中脫穎而出，賦予印刷產品極具價值的外觀感覺和獨特的魅力，許多代理商、設計師、廣告商為其印刷品尋求具有特殊觸覺的紙張。為此，德國Gmund手工造紙廠與商業伙伴共同考慮這些要求，研制成了“Urban”紙張樣品，這種紙樣可以通過特殊的方式反映國際大都會的當代建筑風格。紙樣仿制暖灰色，簡約的設計和真實的仿造如同水泥或木材表面。在當代建筑師“最喜愛的材料”中提到：“Architec”紙張表面結構帶有樸素、簡約的細微花紋，而“Cement”紙張通過奧地利采石場真正的石灰產生像清水混凝土一樣龜裂和粗糙的效果，“Brasilia”作為第三種紙樣是仿造曬黑的老橡樹木材的結構。

慕尼黑的設計師Marc Clormann被這些紙張激起靈感，為韓國Deage （ 嬋真美菁） 品牌化妝品設計包裝。Clormann解釋說：“我們靈感來自現代建筑和前衛的形式，尋求一種具有高度重新認識的形式，但實現這種形式在生產技術上沒有大的障礙或大量的手工成分。”為此，應該開辟新的途徑，尋找新的方法，因為傳統的牛皮紙板和平行六面體形狀已不適宜。Clormann說：“當介紹Gmund的‘Urban紙張產品時，我們立即被紙張的顏色和觸覺所振奮。‘Cement Grey紙張系列使我們想起現代建筑，并提供與青銅色燙金箔形成的完美對比和精美壓凸，可以使貨架上的化妝品通過不尋常的包裝從競爭中脫穎而出。” 如圖5所示為采用“Cement Grey”紙樣制作的高檔包裝。

此外，“Urban”紙不僅適合包裝印刷，而且也適用于商業印刷和其他產品，可以用膠印、凸印和絲網印刷加工，同樣通過壓凸和燙金、雕刻花紋、模切和鋼刻等手法可以整飾紙張表面。但“Urban”紙不適合激光和噴墨印刷。

資料鏈接2：創新的高性能Yupo合成紙

傳統紙張具有耐水性或抗溫度變化的特性，當其特性遇到極限時經常需要合成紙。這種紙具有完全不同的材料性能，如合成紙疏水和憎油、耐化學制劑、抗沖擊和耐撕裂以及耐UV光，其中日本Yupo公司的合成紙可在-80℃至70℃范圍內使用。

基于聚丙烯以及在涂層結構中用最少量的添加劑制造的合成紙，以其柔軟光滑的觸覺和亞光光澤適合普通紙無法達到要求的許多用途。Yupo合成紙可直接與食品接觸，也可用于要求非常嚴格的玩具包裝，同樣還可在無菌室內使用，如無塵制造醫療和精細電子儀器。另外，合成紙也適合印刷戶外的海報、橫幅和促銷點等，并且可以作為旅行箱標牌、耐水的戶外地圖、可洗滌的菜單、標簽或不干膠系列產品等。

在印刷方式上，合成紙適用于柔印、膠印、凹印和凸印，也可以用UV或水溶性光油上光和燙金箔。而且即使較厚的合成紙也可以很好地折疊。

Yupo藍牌合成紙專為HP Indigo數字印刷機研制，并獲得了認證。這種紙張具有較高的耐劃痕性，能夠改進油墨的附著性，印刷前也不必在紙上打底色。

據Yupo稱，合成紙可以100%通過二元系統回收。

（全文資料來源：《德國印刷者》2015年第6、10期）