(This article originally appeared in the May 31 edition of the drupa daily.)
A wise man once said, “whomever figures out the chem-stack wins.” This has never been truer than for the flexible packaging market. Flexible packaging is composed of varying substrates sandwiched on each side of what is called the chem-stack. The chem-stack is a combination of chemistry which serves many purposes for lamination, ink adhesion, wet-out, print, color quality and bond strength.
Digital inkjet printing has impacted most industries over the last 10 years, but flexible packaging has been the slowest to integrate inkjet due the sheer complexity of the materials used and the challenging chemistry requirements to ensure successful lamination.
Winning at Flexible Packaging
Paper Converting Machine Company (PCMC) (Hall 16/D20) is part of the Barry Wehmiller Converting Solutions (BW) family. Acquiring technology companies serving the packaging and mailing industry, the BW family manufactures varying equipment such as Fusion flexo presses, mail solutions, pouch-making lines, in-line print camera systems and their new ION press for flexible packaging.
PCMC seems to have solved the chem-stack puzzle for flexible packaging with their new ION platform. Working over the past year with internal manufacturing, chemists and vendors, the ION team has developed a repeatable chem-stack “recipe” for substrate, ink compatibility, wet-out, ink balancing and drying on non-porous PET poly flexible materials printed at high speeds. This recipe creates the perfect condition for reproducing detailed text and imagery on finished, laminated packaging.
The ION is a digital/hybrid flexible and folding carton solution designed to remove industry barriers of quick change, quick turn, on demand variable printing barriers for flexible packaging.
PCMC ION shown with two flexo stations/CMYK inkjet digital/two flexo station configuration with in-line lamination. PCMC ION mit zwei Flexostationen/CMYK-Inkjetdigitaldruck/Zwei-Flexostationen-Konfiguration mit Inline-Laminierung.
The ION is highly configurable. Flexo decks and modular extended drying can be integrated for pretreatments, OPV’s or ink stations pre and post of the Memjet DuraLink 2.1pL, CMYK aqueous pigment thermal print heads. Available with inline lamination, the ION is offered in web widths of 32-, 36-, 42-, and 52-in. utilizing 42-in. OD roll, running up to 400 fpm at 1600 dpi cross web and 790, 925, or 1600 dpi down-web resolutions (speed dependent).
The ION jets a 2.1pL drop which eliminates any graininess or ink plugging typically seen when reproducing challenging highlight/shadow balance of flesh tones.
Using high chroma aqueous pigment process inks expand the color gamut beyond CRPC6 opening the color simulation Pantone library to 72% using only CMYK process colors. If there is a color requirement out of gamut, the color can still be printed on target by a flexo station.
Market need is the ION’s core focus, creating a digital quick change print process, multiple SKU’s can be printed across the web, while honoring profitable lineal feet requirements. Ganging jobs allows graphics to change on demand using inkjet, while any primers, OPV’s and spot or flood ink requirements use flexo.
The PCMC division of BW Converting Solutions showcased their new technology the week of April 22, 2024, at their Open House in Green Bay, Wisconsin. This event consisted of industry and vendor expert presentations, customer breakout sessions, Fusion CI press demos and PET flexible packaging printing on their new digital hybrid ION press.
PCMC designers created a series of flexo challenging graphic packaging printing on 48 ga PET in reverse with a flood flexo white. Samples pulled from the rewind showed high quality detail which the small drops can achieve at a printed resolution of 790×1600 at 400 fpm.
Hosting 130 customers across various lines of package printing, BW’s open house proved to the market this traditional, flexography focused manufacturer is embracing the need to merge digital inkjet into conventional processes to satisfy the requirements which their customers are facing today.
Mit flexiblen Verpackungen gewinnen durch Chem-Stack-Design
Ein weiser Mann sagte einmal: „Derjenige, der den Chem-Stack entschlüsselt, gewinnt“. Das war noch nie so wahr wie auf dem Markt für flexible Verpackungen. Flexible Verpackungen bestehen aus verschiedenen Trägermaterialien, die auf beiden Seiten eines so genannten Chem-Stacks angeordnet sind. Der Chem-Stack ist eine Kombination von chemischen Stoffen, die für die Laminierung, die Tintenhaftung, die Benetzung, den Druck, die Farbqualität und die Haftung von Bedeutung sind.
Der digitale Inkjetdruck hat in den letzten 10 Jahren die meisten Branchen beeinflusst – doch im Bereich flexible Verpackungen hat sich der Inkjetdruck aufgrund der Komplexität der verwendeten Materialien und der schwierigen chemischen Anforderungen für eine erfolgreiche Laminierung am langsamsten etabliert.
Erfolgreich bei flexiblen Verpackungen
Paper Converting Machine Company (PCMC) (Halle 16/D20) ist Teil der Barry Wehmiller Converting Solutions (BW) Familie. Die BW-Familie, die Technologieunternehmen für die Verpackungs- und Versandindustrie erwirbt, stellt unterschiedliche Ausrüstungen her, wie z. B. Fusion-Flexodruckmaschinen, Versandlösungen, Beutelherstellungslinien, Inline-Druckkamerasysteme und ihre neue ION-Druckmaschine für flexible Verpackungen.
PCMC scheint mit seiner neuen ION-Plattform das Chem-Stack-Rätsel für flexible Verpackungen gelöst zu haben. In Zusammenarbeit mit der internen Fertigung, Chemikern und Zulieferern hat das ION-Team im vergangenen Jahr ein wiederholbares Chem-Stack-Rezept für Substrat, Farbkompatibilität, Benetzung, Farbausgleich und Trocknung auf nicht-porösen, flexiblen PET-Poly-Materialien entwickelt, die mit hohen Geschwindigkeiten bedruckt werden. Dieses Rezept schafft die perfekten Voraussetzungen für die Reproduktion von detaillierten Texten und Bildern auf fertigen, laminierten Verpackungen.
Der ION ist eine digitale/hybride Lösung für flexible und Faltschachtelverpackungen, die die Barrieren der Branche für einen schnellen Wechsel, schnelle Durchlaufzeiten und einen variablen Druck auf Anfrage für flexible Verpackungen beseitigt.
Die ION ist in hohem Maße konfigurierbar. Flexodruck-Module und eine modular erweiterte Trocknung können für Vorbehandlungen, OPVs oder Tintenstationen vor und nach den Memjet-DuraLink-2.1pL-CMYK-Wasserpigment-Thermodruckköpfen integriert werden. Der ION ist mit Inline-Laminierung erhältlich und wird in Bahnbreiten von 32, 36, 42 und 52 Zoll (umgerechnet ungefähr 81, 91, 106 und 132 cm) unter Verwendung einer 42-Zoll-OD-Rolle (106 cm) angeboten. Er läuft mit einer Geschwindigkeit von bis zu 400 fpm (knapp 122 m/min) bei 1600 dpi quer über die Bahnbreite und 790, 925 oder 1600 dpi längs der Bahn (geschwindigkeitsabhängig).
Die ION stößt einen 2,1 pl-Tropfen aus, was die Körnigkeit oder das Verstopfen der Tinte verhindert, die typischerweise bei der Reproduktion schwieriger Licht/Schatten-Balance von Hauttönen auftreten.
Durch die Verwendung von wässrigen Pigment-Prozessfarben mit hohem Chroma-Anteil wird der Farbraum über CRPC6 hinaus erweitert und die Pantone-Farbsimulationsbibliothek auf 72 % erweitert, wobei nur CMYK-Prozessfarben verwendet werden. Wenn eine Farbanforderung außerhalb des Farbumfangs besteht, kann die Farbe immer noch mit einer Flexostation zielgerichtet gedruckt werden.
Die Marktbedürfnisse stehen bei der ION im Mittelpunkt. Durch die Schaffung eines digitalen Schnellwechseldruckverfahrens können mehrere Artikel über die Bahn gedruckt werden, während gleichzeitig die Anforderungen an profitable Laufmeter eingehalten werden. Durch die Zusammenstellung von Aufträgen können Grafiken bei Bedarf im Inkjet-Verfahren gewechselt werden, während Primer, OPVs und Spot- oder Flutfarben im Flexodruck verwendet werden.
Die PCMC-Abteilung von BW Converting Solutions stellte ihre neue Technologie in der Woche vom 22. April 2024 bei ihrem Open House in Green Bay, Wisconsin, vor. Die Veranstaltung umfasste Präsentationen von Experten aus der Branche und von Anbietern, Breakout-Sitzungen für Kunden, Vorführungen von Fusion CI-Druckmaschinen und den Druck von flexiblen PET-Verpackungen auf der neuen digitalen Hybriddruckmaschine ION.
Die PCMC-Designer entwarfen eine Reihe von anspruchsvollen grafischen Verpackungen, die im Flexodruck auf 48 ga PET im Rückseitendruck mit einem Flood-Flexo-Weiß gedruckt wurden. Die vom Aufwickler gezogenen Muster zeigten die hohe Detailqualität, die die kleinen Tropfen bei einer Druckauflösung von 790×1600 bei 400 fpm erreichen können.
Das Open House von BW, an dem 130 Kunden aus verschiedenen Bereichen des Verpackungsdrucks teilnahmen, bewies dem Markt, dass dieser traditionelle, auf den Flexodruck ausgerichtete Hersteller die Notwendigkeit erkennt, den digitalen Inkjetdruck in konventionelle Verfahren zu integrieren, um die Anforderungen seiner Kunden von heute zu erfüllen.
