L’evoluzione della stampa digitale su cartone ondulato

Il cartone ondulato è una forza sostenibile per gli imballaggi e gli espositori. Questo articolo analizza tre metodi di stampa: i rivestimenti pre-stampa, l’integrazione in linea e la decorazione del cartone post-stampa. Grazie alla tecnologia a getto d’inchiostro di HP, Agfa e Koenig & Bauer Durst, i produttori possono ora ottenere una produzione ad alta velocità ed ecologica utilizzando inchiostri a base d’acqua sia per i grandi volumi che per le tirature personalizzate.

Con la crescente ricerca di soluzioni più sostenibili, i cartoni di carta ondulata sono diventati sempre più comuni. Non c’è da stupirsi: questi cartoni possono essere relativamente robusti, con un buon rapporto resistenza/peso, offrono un certo grado di ammortizzazione per la protezione durante il trasporto e possono essere facilmente stampati. Inoltre, sono altamente riciclabili.

Naturalmente, dati i volumi coinvolti nell’imballaggio, la maggior parte dei materiali ondulati viene stampata con tecnologie di stampa convenzionali. In passato si trattava di rotocalco, ma sempre più spesso vengono utilizzate anche la flessografia e le macchine da stampa offset, e di recente anche alcune macchine da stampa digitali stanno sfidando una fetta di questo lavoro.

Esistono tre approcci di base. Il più veloce è la prestampa, ovvero la stampa sul lato esterno del cartone ondulato, il cosiddetto top liner. Questo può poi essere inserito nella macchina ondulatrice per incollare il top liner con la grafica in posizione mentre i pannelli ondulati vengono formati. Questo ha il vantaggio di poter essere eseguito su una macchina da stampa standard alla massima velocità, come per qualsiasi altro supporto cartaceo.

HP ha sviluppato una serie di macchine da stampa a getto d’inchiostro a passaggio singolo progettate per adattarsi a questo flusso di lavoro per la prestampa del top liner con velocità di stampa fino a 305mpm. Tra queste ci sono la PageWide T700i da 1,7 m di larghezza e la T1100 da 2,8 m di larghezza, entrambe realizzate in collaborazione con Koenig and Bauer, ma che utilizzano le collaudate testine di stampa a getto d’inchiostro termico di HP con inchiostri a base d’acqua. Stampano su carte standard patinate, non patinate, kraft marrone, cartone e carta riciclata.

Poi c’è il metodo in linea, con un’unità a getto d’inchiostro aggiunta in linea all’ondulatore per stampare sul top liner. BHS, ad esempio, che produce macchine ondulatrici, ha sviluppato la serie Jetliner, che può essere utilizzata per stampare direttamente sul top liner mentre viene alimentato nella linea dell’ondulatore, oppure su un rotolo separato. Lo sviluppo è iniziato nel 2016 con Inca Digital, che Agfa ha acquisito nel 2022, consentendo ad Agfa di fornire anche l’inchiostro a BHS.

Il progetto iniziale prevedeva lo sviluppo di una barra di stampa da 2,8 m di larghezza da utilizzare con un ondulatore BHS, che si è poi evoluto nella BHS Jetliner Xceed. Si tratta di un’unità a getto d’inchiostro a passaggio singolo, che stampa in CMYK a velocità fino a 300mpm su una larghezza di stampa di 2,8m. Per questo motivo è in grado di stampare dati variabili ad alta risoluzione con grafica a colori su substrati sia rivestiti che non rivestiti.

Esiste un modello a un solo colore, il Jetliner Monochrome, che funziona fino a 400mpm e può essere utilizzato per stampare testi ad alta risoluzione con dati variabili, codici a barre e numeri di tracciamento direttamente nella fase di ondulazione, mentre i cartoni vengono formati, senza dover ricorrere a un processo di stampa separato.

Infine c’è la post-stampa, che prevede la stampa sui pannelli finiti, il che significa che la stampa può avvenire in uno stabilimento separato dalla produzione dei pannelli. Questo comporta il superamento di una serie di sfide nella gestione dei pannelli, che devono essere prelevati e trasportati attraverso la macchina da stampa senza però schiacciarli o danneggiarli in altro modo. Spesso i cartoni non sono perfettamente piatti, il che di solito richiede un sistema di movimentazione a vuoto per mantenerli piatti in modo che le testine di stampa possano essere ragionevolmente vicine ai supporti al momento della stampa, ma senza il rischio che i cartoni colpiscano gli ugelli e danneggino le costose testine. Stanno iniziando a comparire diverse macchine da stampa a getto d’inchiostro a passaggio singolo progettate appositamente per il lavoro su cartone ondulato post-stampa.

Ad esempio, Koenig and Bauer Durst è una joint venture tra Koenig and Bauer e Durst, che offre una serie di presse originariamente sviluppate da ciascuno dei partner. Tra queste c’è la Delta SPC 130, sviluppata originariamente da Durst. Questa macchina può stampare direttamente su pannelli ondulati, fino a 1,3 x 2,8 m. La velocità di stampa raggiunge i 120 mp, ma scende a 90 mp per lavori di qualità superiore, con una risoluzione fino a 1000 dpi.

Poi c’è la CorruJet 170, costruita su progetto di Koenig e Bauer, che è una macchina molto più pesante. Accetta fogli fino a 1,3 x 1,7 m e può produrre fino a 5.500 fogli all’ora con una risoluzione massima di 1200 dpi in CMYK. Koenig and Bauer Durst ha anche sviluppato un set di inchiostri a base d’acqua certificato per gli imballaggi alimentari, che può essere utilizzato sia con la CorruJet 170 che con la Durst Delta SPC 130.

Quasi tutte le macchine da stampa a getto d’inchiostro utilizzano inchiostri a base d’acqua, potenzialmente rispettosi dell’ambiente. In questo modo si evita il rischio associato all’inchiostro a polimerizzazione UV che alcune sostanze chimiche, in genere provenienti dal fotoiniziatore dell’inchiostro, possano migrare attraverso l’imballaggio e contaminare i prodotti al suo interno. Questo problema riguarda generalmente gli imballaggi alimentari, ma può essere applicato anche ad alcuni prodotti farmaceutici. Questo problema non riguarda gli inchiostri a base d’acqua e tutti i fornitori hanno fatto certificare la conformità dei loro inchiostri agli standard di imballaggio pertinenti, come ad esempio l’ordinanza svizzera Nestle.

Detto questo, EFI vende la Nozomi, una macchina da stampa a singolo passaggio sviluppata a partire dalla tecnologia EFI per il grande formato e che utilizza l’inchiostro UV-curabile. EFI ha adottato un approccio più pragmatico: gli imballaggi alimentari rappresentano solo una piccola parte del mercato e l’utilizzo di inchiostro UV-curabile le avrebbe permesso di arrivare sul mercato molto più velocemente. Questa strategia si è rivelata ragionevolmente vincente, con molti siti in tutto il mondo che utilizzano più Nozomi, anche se EFI sta ora lavorando a un set di inchiostri a base d’acqua per la Nozomi AQ.

Un’altra questione è il volume di lavoro, in quanto il packaging comporta generalmente lunghe tirature. Tutte le macchine da stampa che abbiamo menzionato finora sono a getto d’inchiostro a passaggio singolo, il che consente un’elevata produttività. Tuttavia, un sistema a singolo passaggio non lascia spazio agli errori, quindi queste macchine includono sistemi di visione per ispezionare la stampa e verificare la presenza di errori. Le stampe che non vanno a buon fine possono essere espulse prima di raggiungere l’impilatore e quelle schede possono essere ristampate.

L’alternativa è la stampa multi-pass, che può essere effettuata praticamente su qualsiasi stampante ibrida o flatbed. La sfida principale consiste nel garantire che la stampante sia in grado di gestire il volume richiesto. Agfa, ad esempio, vende la serie Onset Panthera che può produrre buoni risultati in soli due passaggi, con una velocità di 1449 mq/ora. Allo stesso modo, Durst commercializza la Super Multi Pass, che viene indicata come un’alternativa al singolo passaggio e che può produrre fino a 1940 mq/ora e circa 5 milioni di mq all’anno.

Le opzioni di stampa per i cartoni ondulati sono quindi numerose. Tuttavia, questa è solo una parte della storia e nei prossimi mesi analizzeremo le opzioni di fustellatura, piegatura e incollaggio necessarie per trasformare le scatole stampate in imballaggi o espositori POP.