Отдел продаж: +7 (495) 956-77-19 Сервис: +7 (495) 956-95-10
Производство гофроупаковки

Цифровая печать по гофрокартону

Все Публикации
20 декабря 2021

Михаил Кувшинов, директор по развитию компании «Нисса Центрум»

Гофрокартон в российских экономических условиях существенно отличается от всех остальных видов упаковки тем, что отечественное производство в гофре не просто преобладает — полностью доминирует. Связано это с огромными российскими просторами и с тем, что гофрокартон состоит в основном из воздуха. Поэтому и возить его на дальние расстояния экономи чески невыгодно, нужно производить на месте. В результате в стране выросло немало успешных производителей как собственно гофрокартона, так и упаковки из него, зачастую имеющих общую структуру собственности (российскую или международную). Все это оказало существенное влияние на структуру производства и спроса на гофрокартон и упаковку из него.

Строение и особенности гофрокартона

ГОСТ Р 52901-2007 «Картон гофрированный для упаковки продукции» определяет четыре типа:
◆ Д — двухслойный, состоящий из одного плоского и одного гофрированного слоев;
◆ Т — трехслойный, состоящий из двух плоских и одного гофрированного слоев;
◆ П — пятислойный, состоящий из трех плоских (двух наружных и одного внутреннего) и двух гофрированных слоев;
◆ С — семислойный, состоящий из четырех плоских (двух наружных и двух внутренних) и трех гофрированных слоев.
В западной терминологии это Single Face, Single Wall, Double Wall и Triple Wall соответственно (рис. 1).
Наиболее распространен трехслойный гофрокартон. По данным, опубликованным компанией BHS Corrugated, на трехслойный приходится примерно 60% производимого в мире гофрокартона, 30% на пятислойный и 10% на семислойный. Для печати пригодны типы T, П, С, верхний слой которых плоский. Печать по открытой волне двухслойного гофрокартона представляет значительные технологические сложности. Интересно, что изобретен и запатентован был сначала (в 1871 г.) двухслойный гофрокартон, и лишь через несколько лет появился трехслойный. Плоский слой на повсеместном профессиональном жаргоне называют лайнером, волнообразный гофрированный — флютингом, однако ГОСТ Р 53207-2008 «Картон для плоских
слоев гофрированного картона» и ГОСТ Р 53206-2008 «Бумага для гофрирования» таких слов не знают, оперируя словосочетаниями, отраженными в названиях этих ГОСТ. 
Важнейшая характеристика — тип гофра. ГОСТ Р 52901-2007 определяет четыре типа (см. табл. 1). 
Гораздо реже в западной практике встречаются типы K — еще более крупная волна и N, G, O — еще более мелкая.
На рис. 3 — иллюстрация из Википедии. Как видно, числовые значения для типов гофра здесь близки к заданным в ГОСТ, хотя и не полностью совпадают.
По ГОСТ Р 52901-2007, 5.1.6 «Допускается коробление картона, если его величина не превышает 20 мм на 1 м листа картона».
«5.1.5. На поверхности картона не допускаются: задиры площадью более 80 см2; складки и морщины длиной более 50 мм; вмятины и пятна длиной более 15 мм в наибольшем измерении; повреждения кромки листа длиной более 10 мм».
По ГОСТ Р 53207-2008 картон для плоских слоев выпускается в рулонах шириной 950–2800 мм, по ГОСТ Р 53206-2008 бумага для гофрирования — в рулонах шириной 950 до 2650 мм. Эти цифры и определяют характерные форматы, с которыми необходимо иметь дело печатным машинам по гофрокартону. Хотя на Западе и Востоке встречаются варианты еще большей ширины. То есть конструктор и пользователь печатной машины по гофрокартону должны ожидать от запечатываемого материала коробления под 60 мм на 3-метровой ширине, задиров, вмятин, трещин, складок и морщин не указанной высоты и глубины, но небольшого линейного размера.

Препринт

Печатать при изготовлении гофрокартона можно на двух стадиях. Либо на лайнере до сборки лайнеров и флютинга — на Западе это вариант получил название препринт (preprint). Либо на собранном гофрокартоне — постпринт (postprint). В случае препринта используется рулонная печатная машина соответствующей ширины. В традиционном варианте это скорее всего флексо, хотя в принципе возможен и офсет, и глубокая печать. Запечатанный рулон лайнера используется в дальнейшем в машине по производству гофрокартона. При переходе на цифру рулон, запечатанный в аналоговой печатной машине, заменяется на рулон из гигантской струйной ЦПМ (рис. 4).

Подобное решение достаточно популярно в узком кругу крупнейших западных производителей гофрокартона, так как обеспечивает высокое качество печати (1200 dpi) и значительные объемы (183 м/мин, что дает 180 млн м2 в год). Однако автор позволит себе усомниться в кратко- и среднесрочных перспективах развертывания подобного оборудования в России.

Во-первых, это решение исключительно дорогостоящее. Во-вторых, при печати в рулон, без прямого подключения, теряется значительная часть коммерческого смысла. В-третьих, и самое главное, российский рынок гофрокартона с мелованным лайнером и высочайшими требованиями к качеству печати вряд ли сможет прокормить такое оборудование. А экспорт гофрокартона малореалистичен по тем же причинам, по каким нереалистичен импорт.

Здесь нельзя не упомянуть подход BHS Corrugated, одного из мировых лидеров в производстве оборудования для гофроиндустрии. Компания разработала RSR (Roll to Printed Sheet in Real Time — рулон в запечатанный лист в реальном времени). Модульная система объединяет в себе препринт-ЦПМ с разрешением до 1200×600 dpi и скоростью печати 100–300 м/мин и гофроагрегат. Первая инсталляция состоялась в этом году в компании Schumacher Packaging (Германия) (рис. 5).

Возможно, что когда-нибудь, в долгосрочной перспективе, по мере созревания отечественного рынка, подобные решения из одних рук найдут спрос и в России. Но это в долгосрочной. В 2021 г. на «Росупаке» стенды «Нисса Центрум» и BHS Corrugated стояли буквально спина к спине, и я внимательно наблюдал за столь именитыми соседями. Фокусировки на цифровых технологиях для российского клиента не заметил — может, плохо смотрел.

Напротив, постпринт, печать по уже собранному гофрокартону в России уже востребована и по прогнозам будет усиленно развиваться. Это листовые машины большого и очень большого формата. В аналоговом технологическом процессе доминирует флексография, хотя кое-где возможно и применение офсета. В цифровой печати это струйные принтеры двух конструктивных схем и с двумя типами чернил.

Виды чернил

Все цифровые решения в производстве гофрокартона являются вариантами струйной технологии. Причин несколько, главная — форматы. Электрографических систем с шириной печати под три метра не существует и не разрабатывается. В принципе, можно умозрительно представить себе сегменты, где возможен существенно меньший формат — например, запечатывать одиночки гофрокоробок. Но никто не пытается использовать электрографию и здесь из-за того, что прямая струйная печать — метод бесконтактный, что очень хорошо соответствует далекой от идеальной поверхности гофрокартона.

Оба основных вида струйных чернил — УФ-отверждения (далее UV) и на водной основе (далее WB)— нашли в гофропроизводстве свое применение. Однако явный перевес на стороне WB-решений. Струйные препринт-решения полностью базируются на водных чернилах. В постпринте борются обе технологии. Но огромная доля гофроупаковки связана с пищевыми продуктами. При этом водные чернила безвредны, а ультрафиолетовые могут создать проблему при попадании в пищу даже в следовых количествах. Поэтому в целом популярнее WB-варианты.

Компания Durst продвигает собственную разработку — WT (Water Technology). Несмотря на маркетинговое название, состав1 этих чернил таков: «Вода, высококипящие растворители, УФ-реактивные связующие (мономеры и олигомеры), водорастворимые фотоинициаторы и пигменты». Маркетологи, конечно, могут называть такую смесь как угодно, хоть амброзией. Но с технической и химической точки зрения это вариация на тему смеси UV-чернил с водой. Сушка,
кстати, применяется гибридная, с использованием ультрафиолета.

UV выигрывает там, где востребованы его преимущества, такие как устойчивость к атмосферным воздействиям и яркость красок. Например, в производстве рекламных конструкций из гофрокартона. К примеру, «Готэк» на отечественных выставках строил стенды с использованием гофрокартона собственного производства, запечатанного UV на принтере HP Scitex 17000. В целом в цифровом гофропроизводстве можно отметить закономерность: чем выше производительность, тем выше доля WB-технологий, и наоборот. Вероятно, это связано с тем, что главный технологический вызов при печати водными красками — удаление воды из отпечатка, что требует много энергии и диктует большие габариты сушки, так как при этом нельзя перегреть материал. Но по мере увеличения формата эта задача упрощается. По контрасту, UV-отверждение с ростом форматов становится более сложной задачей.

Постпринт

Постпринт-ЦПМ по гофрокартону работают с листовым материалом и классифицируются по главному узлу — блоку струйных печатных головок — на однопроходные и многопроходные (single pass и multipass). Первые используют неподвижный во время печати блок головок во всю ширину печати, запечатываемый материал равномерно движется. По однопроходной схеме строятся наиболее быстрые ЦПМ. В многопроходных ЦПМ блок головок движется поперек направления движения материала, подобно тому, как это происходит в принтерах пользовательского класса, но при на порядки больших размерах. Затем материал протягивается, и печатается следующая полоса. Такой подход проигрывает в скорости однопроходным машинам, но обеспечивает экономию на дорогостоящих печатных головках за счет на порядок меньшей ширины запечатываемой полосы.

Многопроходных ЦПМ по гофрокартону на рынке довольно много, их спектр простирается от небольших конструкций за десятки тысяч долларов до устройств, печатающих более тысячи квадратных метров в час. Например, Hanway Revo 2500W (рис. 6) при ширине печати 2500 мм обеспечивает производительность от 300 до 1400 м2/ч в зависимости от режима печати и разрешения (в режиме Production — до 1300 м2/ч). Из-за разнообразия машин этого класса их описание в одной статье вряд
ли возможно, да и вряд ли целесообразно. Описывать стоит те машины, которые обеспечены сервисом в России. Пренебрегающим этим условием приходится нести потери, а иногда даже удается возвращать машины. Поэтому отложим погружение
в эту тему до описания реальных инсталляций, сводящих облако виртуальных возможностей к немногим точкам в плоскости реальности.

Однопроходные постпринт-ЦПМ для гофрокартона — огромные, десятки метров длиной машины стоимостью несколько миллионов долларов. EFI в Nozomi C18000 использует UV-чернила. Но большинство производителей ставят WB — безвредные
чернила на водной основе.

Производителей несколько, наиболее заметны в новостях американские компании (рис. 7). Но, как это все чаще бывает, свое веское слово есть и у представителей мировой фабрики — Китая. У них гораздо скромнее маркетинг — но и цены! Лидером китайского рынка является Hanway, подразделение группы Hanglory. Инсталлированная база однопроходных ЦПМ Glory в Китае перевалила за 20 машин, по нескольку устройств работает в США и Японии.

Как и большинство производителей, Hanway использует в старших, однопроходных моделях водные чернила, младшие многопроходные доступны в вариантах с водными и UV-чернилами. Hanway Glory 2504 и 1604 (две первых цифры — ширина печати в дециметрах, последние две — номер модели) имеют скорость печати 50–180 м/мин в зависимости от модели и разрешения (рис. 8).

Интересна история с Xeikon Idera, первая инсталляция которой состоялась в этом году в компании TriState, США. Xeikon Idera чем-то неуловимо напоминает Hanway Hanglory 1604 (рис. 9).

Ни Xeikon, ни Hanway публично не подтверждают и не опровергают циркулирующую в Сети информацию о своем сотрудничестве. Однако известный журналист и эксперт в области цифровой печати Дэвид Цванг (David Zwang) прямо пишет2: «Мы также видели вновь выведенные на рынок и улучшенные версии существующих печатных машин, таких как Hanway Glory, переосмысленный как Xeikon Idera». Другой эксперт, Ральф Шлоцер (Ralf Schlozer) в своей публикации3 также указывает, что Xeikon Idera основана на Hanway Glory 1604: «В то время как оборудование основано на Hanway Glory, Xeikon разработала новые чернила (при поддержке родительской компании Flint Ink) и ПО для обеспечения максимальной производительности и качества».

Думается, на российском рынке также найдется место решениям Hanway, обладающим уникальным соотношением технического исполнения и цены. Поэтому после глубокого взаимного изучения Hanway и «Нисса Центрум» ранее в этом году заключили соглашение, представляющее нашей компании эксклюзивные права на поставку и обслуживание ряда моделей производителя. Хотя попытки представить решения Hanway российскому рынку предпринимались и ранее, именно сотрудничество Hanway и «Нисса Центрум» уже принесло первые плоды. Возможно, к моменту выхода этого номера «Флексо Плюс» из печати они уже будут в новостях.

1 Q&A: Durst Water Technology. Sponsored content from Durst https://www.packagingnews.co.uk/supplier-network/durst/products/qa-durst-water-technology

2 Labels and Packaging: 2020, https://www.printingnews.com/labels-packaging/article/21145785/labels-and-packaging-year-inreview

3 Deep Dive: Inkjet Printing For Corrugated – Part 2, https://inkjetinsight.com/knowledge-base/deep-dive-inkjet-printing-for-corrugated-part-2/

Скачать в PDF

Отраслевые статьи о полиграфии

НИССА Центрум в отраслевых СМИ

Подписаться на рассылку

В последние годы одним из магистральных направлений развития России стала тотальная цифровизация взаимодействия государства с гражданами и бизнесом. Прошлым летом меня лично приятно поразило, насколько легче стало с сайтом госуслуг поменять регистрацию по месту жительства, а тем более получить справку. Думаю, на много порядков важнее, что и государство оценивает промежуточные результаты процесса цифровизации строго положительно. В течение последних пяти лет поступление налогов в реальном выражении выросло в 1,4 раза, заметно опережая рост ВВП. ФНС связывает это с внедрением автоматизированной системы, объединяющей разрозненные налоговые данные. В результате контрольно-кассовой реформы зарегистрировано 3,2 млн онлайн-касс — 2,5 раза больше, чем до реформы. При этом не возникло сколь-нибудь заметного роста недовольства налогоплательщиков, ведь реформа позволила ликвидировать кассовую отчетность, число налоговых проверок сократилось в четыре раза с 2016 г. В этой ситуации не станет сюрпризом тот факт, что государство будет и далее продолжать внедрение в экономику все более развитых механизмов автоматического контроля за движением товарно-материальных ценностей. Всего через несколько лет абсолютно все, что продается и покупается, будет отслеживаться по всей цепочке от производителя сырья до продажи конечному потребителю. Для этого товар должен быть както уникально идентифицирован.

Столь длинное предисловие — для понимания того, что процесс не остановить — просто потому, что для государства он крайне важен.