發布時間:2023-09-26 08:28:33
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇印刷包裝技術,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:虛擬仿真技術;印刷包裝實驗教學;印刷機操作
新工科和工程教育認證對學生的實踐操作能力和科技創新能力提出了更高的要求,理工類高校開始著手探索新的實驗實踐方法,提高學生的動手操作能力,以適應快速發展的印刷行業[1]。印刷工程和包裝工程專業都屬于應用叉學科,學科屬性的特點決定了本科層次人才培養定位在“培養具有較強實踐能力和創新能力的,適應于行業發展需要的復合型高級專門人才”[2]。因此,在印刷包裝專業教育過程中,實驗實踐教學的重要性不低于理論教學,并且經過多年的發展與探索,印刷包裝專業教育不斷規范,質量逐步提高,印刷包裝實驗實踐教學也在逐漸完善。但是,針對大型印刷設備的實驗實踐教學一直都沒有合理、合適、有效的教學手段。虛擬仿真教學依托虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通信等技術,構建高度仿真的虛擬實驗環境,因此,虛擬仿真技術是對傳統實驗實踐教學有效補充[3]。將虛擬仿真技術引入印刷包裝實驗教學中,可以讓每一位學生無成本體驗印刷設備的操作,掌握設備相關參數的設置和故障解決方法,將大幅提高印刷包裝實驗教學的質量和效率。
1目前印刷包裝實驗教學現狀
印刷工程和包裝工程專業的實驗教學一直都是教學環節中不可或缺的部分,實驗教學為理論知識的運用提供了方式方法,并且在新工科的教育背景下,印刷包裝實驗教學也得到了快速發展,但是仍面臨著一些不足。
1.1小型印刷適性儀實驗教學
目前對印刷設備的基本原理和工藝流程的實驗教學基本依賴于小型印刷適性儀,印刷適性儀體積小、占地小、價格便宜,高校實驗室可以購買多臺套,以滿足較多學生的需要。但是印刷適性儀與真實的印刷機在實操上差別較大,學生僅能對設備理論進行一定的實驗驗證,不能真實體驗印刷設備的實操和故障分析。
1.2大型印刷機實驗教學
印刷設備體積大、占地大、價格昂貴,購買的高校不多,即使有實力購買,也僅1臺套,因此也存在一些問題:1)人機比太高。由于學生人數較多,而印刷設備僅1臺套,人機比太高,在額定的實驗學時里無法滿足每一位學生系統性學習設備操作,對于印刷故障分析更是無法較好地完成,進而導致實驗教學質量下降和效率低下。2)實驗材料消耗大。印刷設備開機需要消耗大量的人力、電力及財力資源,相關耗材主要有:印版、承印物、油墨、潤版液、清洗劑等,一旦開機后設備為連續工作狀態,材料消耗量大,成本高。學生在初期學習時,操作不熟練會造成設備損壞,同時還會影響設備的精度,設備的折舊率較大,造成的損失比較嚴重。3)設備操作復雜。大型印刷設備操作環節復雜,需要有一定的操作經驗和熟練程度,學生在初期學習時,尤其是女生在面對這個“龐然大物”時會有膽怯,這需要一個適應過程,任何貿然操作都會有一定的事故風險。另外,實驗學時也滿足不了積累經驗的長時需要。
2基于虛擬仿真技術的印刷包裝實驗教學優勢
2.1虛擬實驗的理念
虛擬實驗室(VirtualLaboratory)概念是由美國弗吉尼亞大學的威廉?沃爾夫(WilliamWolf)教授于1989年首先提出的,它描述了一個基于網絡通信技術和多媒體仿真技術的虛擬實驗室環境[4]。虛擬仿真技術可生成一個三維可視化虛擬環境,借助人機交互設備和位置跟蹤設備,把人的控制信息和現實中的相關空間信息傳遞到虛擬現實環境,從而把人、現實世界和虛擬空間結合起來,融為一體[5,6]。虛擬仿真技術已被越來越多的學科引入,尤其是在大型、危險系數高的設備實操上,比如航天領域、化工領域、消防領域、各種車輛領域等。
2.2基于虛擬仿真技術的印刷包裝實驗教學優勢
1)虛擬場景的真實化。印刷設備的虛擬場景以真實印刷車間為背景,較好地還原了印刷車間內部場景,這使學生在操作時更熟悉真實印刷車間,為后期實習和工作提供了適應期。虛擬印刷車間里除了有印刷設備,還有溫濕度調節、看樣臺等,還可以根據需要增加紙庫、印版打孔和清潔平臺等。學生不僅可以進行印刷設備的操作,還可以進行上機印刷前的準備工作和印刷后的質量測控等操作,體驗感更加真實。2)虛擬印刷機操作流程的可反復性。大型印刷機體積大,操作復雜,教師在實驗學時中僅能講解一遍設備操作流程,留給學生實操的學時較少,即使有一定的操作時間,也僅能讓學生體驗危險系數較低的操作環節。整個教學環節中,教師不僅需要進行講授和操作,還需注意學生操作的安全性,實驗負擔較重,而學生大部分時間都在聽和看,實操時間少,最后的實驗教學效果遠遠達不到教學目標——通過該實驗使學生能夠掌握印刷設備的操作和故障解決。虛擬印刷機可保證每位同學一臺套操作系統,與教師講解同時進行操作學習,在后續的實驗環節,可獨自反復進行印刷設備操作,沒有任何印刷耗材的成本,這種虛擬教學環境可大幅提高學生掌握印刷設備操作的效率。3)設備故障分析和解決的可操作性。對于印刷包裝專業學生,掌握印刷設備操作流程僅是第一步,更關鍵也是更難的學習環節在于印刷設備故障的分析和解決,這需要學生積累一定的實操經驗后才能真正掌握。通過對印刷設備故障進行分析,可以對理論知識有更深刻的理解,也可以更冷靜地面對實際印刷設備操作過程中出現的各類故障。但小型印刷適性儀由于結構與印刷設備差別較大,不能體現出完整的印刷故障種類;大型印刷設備在實驗教學中無法實現讓學生學習多種印刷故障。虛擬印刷機擁有故障題庫,基本包括了所有在實際印刷設備操作過程中遇到的故障,學生可通過反復、大量的故障分析操作,快速積累實操經驗,為后期大型印刷機實操打下良好的基礎。
3柔印虛擬仿真實驗的應用
印刷工程和包裝工程專業學生的柔印實驗曾使用過柔印適性儀,但是滿足不了印刷機實操的要求;也曾使用過柔性版印刷機,但是其體積大、操作復雜,在實驗學時里無法讓每一位同學進行實操,教學效果不理想。實驗室引入虛擬仿真技術后,可以真實再現印刷機工作場景,也提供了印刷機反復實操的機會,學生通過虛擬印刷機的操作,可快速掌握印刷機操作流程,通過故障題庫積累解決印刷機故障問題的經驗。
3.1柔印虛擬仿真綜合性實驗
柔印虛擬仿真綜合性實驗包括實驗設計、實驗操作、印刷樣張評價、故障練習四個方面。1)實驗設計。柔性版印刷機在印刷過程中主要涉及到的參數有印刷壓力、印刷速度、套準精度、墨量變化等方面,學生可以自主選擇三個參數進行實驗設計,比如:印刷壓力的增大或減小、印刷速度增大或減小、某一顏色墨量減小或增大。2)實驗操作。在本次實驗中實驗操作分兩步,一是根據老師講解學校虛擬印刷機的操作,二是根據實驗設計進行虛擬印刷機的操作。掌握柔性版印刷機實操是本次實驗項目的教學目的之一,虛擬印刷機形象地展示了柔性版印刷機的每一個細節,包括輸紙結構、印刷單元、干燥單元、印后加工單元。每一位學生都可以在教師講解下學習印刷機的操作步驟,再進行反復操作,這個過程沒有任何印刷耗材的成本。掌握印刷機的實操后,可根據實驗設計進行印刷參數的設置操作。3)印刷樣張評價。印刷樣張是體現印刷參數變化的載體,虛擬印刷機除了提供印刷機操作界面,還有可顯示印刷樣張的界面,每一步操作后都可獲取一張新的印刷樣張。同時也提供了可以進行印刷樣張虛擬測量的儀器,可以測量密度、網點擴大、疊印率等質控指標。在印刷參數改變后可以獲取新樣張,通過虛擬測量儀器測試樣張上各色的密度、網點擴大和疊印率,進而分析印刷壓力、印刷速度和墨量變化對質控指標的影響。4)故障練習。為了提高印刷機操作的熟練度,虛擬印刷機提供了大量故障練習題,學生可以隨意選擇練習題進行實操,通過故障分析和解決的反復、大量操作,學生可快速積累一定的實操經驗,為后期實習和工作奠定一定的基礎。虛擬印刷機以印刷機操作時間和印刷耗材成本為基準,對每一道故障練習題進行成本核算。學生在進行故障練習題的操作時,只有時間短、操作準確、不浪費耗材才能獲得較低成本,這也促使學生反復進行故障練習題的操作。在這個過程中,學生不僅可以收獲印刷機操作的熟練度,還可以積累一定的故障分析和解決經驗。
3.2實驗考核
本實驗考核分為三個部分:實驗設計和操作、實驗數據分析和故障練習成本。1)實驗設計和操作。實驗設計和操作部分主要考核實驗設計的合理性和實驗操作的正確性,實驗設計是否能夠體現出柔性版印刷機的重要印刷參數;虛擬印刷機操作的正確性,比如印刷參數設置的正確性;印刷樣張獲取和測量的準確性,樣張變化與印刷參數的變化一致,虛擬測量儀器測量準確。2)實驗數據分析。學生能夠記錄測量數據,對數據進行分析,表示出隨著印刷參數的變化,質控指標的相應變化情況。數據記錄完整,數據分析合情合理。3)故障練習成本。每一道故障練習題都會顯示總成本,教師在服務器上就可以清晰看到每一位同學的印刷成本,以此作為實驗考核的指標之一。
3.3實驗完善
虛擬印刷機在印刷樣張質控指標的測量方面有待完善,可以改善測量儀器顯示真實度,測量數據模擬的多樣性,增強學生的測量真實感。
4結語
虛擬仿真技術的引入改變了固有的印刷包裝實驗教學模式,解決了教師教學困擾和學生實驗學習困難。教師在教學中可以更完整地講解印刷機操作的細節,也有時間解決每一位同學的實驗問題;而每一位同學都可以體驗印刷機的操作,還可以反復、大量進行操作,這些都是以往的印刷機實驗教學所不能實現的。未來,可以將更多的虛擬仿真技術引入到實驗教學環節中,以培養學生綜合設計和創新能力為出發點,構建高水平軟件共享虛擬實驗、儀器共享虛擬仿真實驗和遠程控制虛擬實驗等教學資源,不僅可以提高教師教學能力,還有利于更好地調動學生的學習積極性,更好、更快地實現培養和鍛煉創新型、復合型應用人才的目標。
參考文獻:
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與必須要在各種宣傳渠道中糾結的商業印刷不同,包裝印刷是一種用于市場前線的印刷,且已經與銷售渠道融為一體。作為品牌商與消費者之間的紐帶,包裝必須能夠傳達商品信息、打動并說服消費者購買商品、確保商品從賣場貨架到使用都能使消費者滿意。
包裝無需花費太多成本就可提升商品價值,使得包裝成功成為市場營銷的首選手段。當觀眾看到包裝印刷在drupa2012上受到大力推崇時,可能會認為這是印刷業突然發現的新大陸,而真實的情況是,包裝從工程活動向營銷戰略轉變時,印刷業起到了直接調節的作用。這種與印刷工藝無關、完全由數字技術發起的轉型正在不斷加快腳步。
統一色調
品牌全球化帶來的挑戰之一就是要確保品牌在傳播過程中保持包裝印刷色調的一致性,這個趨勢不僅擴大了品牌市場,還會使印刷工藝發生改變。
柯達全球包裝部門經理Stu Brownell說道,“我們的目標是在整個包裝價值鏈中提供可持續品牌管理和印前解決方案,以此來實現品牌安全保障,以及確保包裝的視覺沖擊效果,并且在這個過程中不斷讓品牌商意識到印刷創造的價值。”
“這一想法也被一些專業的包裝印刷商所認同,如今這些包裝印刷商作為品牌衛士而重獲新生。與此同時,一些品牌商對包裝印刷的興趣也日益高漲,紛紛表示愿意承擔更多的責任。”愛色麗EMEA及全球數字供應鏈副總裁Francesco Tomasello認為,“通過評估客戶的工作流程,并提出一項專門為其定制的清晰、規范的標準,我們能夠幫助品牌商與包裝印刷商、印刷服務供應商(PSP)建立合作關系。無論新市場在哪里,我們都有自信精確呈現我們的規范標準與色彩表現力。很多時候,我們與品牌商之間都是通過愛色麗全球數字供應鏈項目而達成合作的,這也拉近了品牌商與供應商之間的關系,特別是包裝印刷商。”
“為避免不必要的重復工作,工作流程自動化的其中一個方面就是將公司的業務系統和印前工作流程軟件整合起來。”艾司科解決方案管理主管Jan De Roeck指出,“如果管理信息系統(MIS)中已存有數據,那么印前操作人員就無需再重新輸入。”
“數字印刷背景下的流程整合將成為drupa2012重點展示的一大主題。數字印刷其實就是小批量印刷的同義詞,因此,為達到工作量,PSP只能完成更多任務。所以,印前準備時間非常關鍵,如果包裝印刷商的自動化程度不夠高,且不能支持MIS,那么這家公司就會被一大堆任務管理擠破頭。”Jan De Roeck補充道。
除了不斷改進的自動化工藝流程,Jan De Roeck還提到了越來越流行的3D軟件。“3D軟件是一種交流工具,其在印前工作中能充當一個很好的答疑輔助工具。包裝印刷與商業印刷最明顯的區別就是結構,因此我們必須從一開始就要設想好產品的三維結構。”
持續創新
所有包裝印刷都必須面臨的一個問題是,如何從供應鏈的各環節節省盡可能多的成本,從實際生產角度來看,就是如何實現更快的準備速度和更短的任務間隔。這對于以成本節約出名的數字印刷來說就是“小菜一碟”,而傳統印刷也在努力解決中。
麥安迪伺服驅動430mm寬幅系列柔印機是現代柔印機的一個特例代表,其運行速度可達230米/分鐘,可以輔助800英尺的工作任務。對整個印刷臺進行設置只需35秒鐘,印刷操作工一般可在6分鐘內準備4項不同的工作任務。該設備還兼具增值裝飾、模切和其他加工裝置的聯機功能。
然而,就連這臺柔印機的鐵桿粉絲也認為柔印未必是最輕松的印刷工藝,但是愛克發、柯達、富士和杜邦等公司已經利用高清數字柔印技術使柔印工藝取得了巨大突破,該技術擁有高分辨率、高穩定性和高保真性,采用其輸出的產品質量可與凹印、膠印媲美。
此外,膠印工藝也在通過創新來滿足準時生產方式(JIT)的要求,如高寶公司利必達膠印機的印前準備可在10分鐘內完成。
數字印刷的魅力
數字印刷的一大優勢是在收到任務后能“瞬間”完成,與之相反,一張柔性版至少需要花上90分鐘時間來準備,而在這段時間里,一臺數字印刷機已經在準備給客戶發送成品了。
目前,在全球標簽與包裝領域中,共有1400臺HP Indigo數字印刷機正在被投入使用,占數字標簽印刷市場份額的76%。與一臺13英寸窄幅卷筒紙柔印機相比,HP Indigo ws6000數字印刷機可在厚度為450μm的承印物上進行印刷,運行速度可達30米/分鐘,且只需采用普通四色標簽印刷時間的40%和一半的生產成本,便可生產出一模一樣的產品,利潤也幾乎是普通標簽印刷的3倍。
“我們完全相信,就像數字印刷正在成為標簽印刷領域的主流一樣(目前占全球標簽印刷的10%),假以時日,只要端對端解決方案全部到位,數字印刷也會成為軟包裝和折疊紙盒印刷舞臺上的主角。由于目前這些領域還屬于早期探索階段,因此還沒有推出強大的解決方案,但是我們會與客戶共同創造。”HP Indigo副總裁兼總經理Alon Bar-Shany說道,“說到底,我們做的就是使品牌實現更多差異化和創新。”
然而,賽康公司和施樂公司的數字印刷系統一直以來都在與HP Indigo的專利數字油墨解決方案競爭包裝印刷的市場份額,這種更加高速的噴墨系統(同時適用于聯機印刷)的穩步興起,一定會重新調整數字印刷市場份額的整體分配,同時加速市場篩選。
此外,數字膠印技術也在設法進入包裝印刷領域,這類印刷機制造商(如Presstek公司和柯尼卡美能達公司)的數量也在不斷增長。
防偽技術新應用
據經濟合作與發展組織(OECD)估計,全球假藥交易每年都會讓制藥商損失1840億歐元。不僅如此,假藥還榨取了整個制藥業的盈利,以及本可以用來進行醫藥研究的收入。最嚴重的是,假藥還會造成人員死亡,據世界衛生組織(WHO)估計,全球每年有10萬人死于服用假藥。因此,醫藥包裝防偽一直是制藥業非常重視的一個環節,如歐盟最近推出的《虛假藥品2001/83/EC規章》等法規,將處方藥外包裝的真實性驗證作為醫藥最主要、最實用的防偽辦法。
在涌入市場的眾多印刷系統中有一款產品非常引人注目,那就是編碼和標記專家大西洋蔡瑟公司最新推出的“跟蹤和追查(track & trace)”模塊。這個經濟型模塊可直接與現成的生產線連接,提供一系列安全解決方案,如GS1、各類數字代碼以及一維多位置條形碼或二維條形碼,通過這些,消費者可以到網上檢查包裝和產品的合法性。當編碼不符合庫存數據時,光學檢驗系統就會發出排斥警告。
大西洋蔡瑟公司數字印刷和編碼解決方案部副總裁Ralf Hipp補充道:“現在有一種最新技術可以使包裝材料本身成為一種檢驗標準,就像DNA測試一樣。通過掃描材料的粗糙度就能清楚地知道這個包裝是否由正規品牌商生產。”這些解決方案能使客戶獲得最大的防偽保障,從而降低偽劣產品造成的損失。除了避免第三方詐騙之外,還有很多灰色市場的問題都可以通過天衣無縫的產品跟蹤和防偽支持來得到控制。
盡管產品體積越小,其所需運輸成本也越小,但從目前來看,RFID跟蹤追查方案在今后一段時間依然會更適用于大型運輸包裝而非零售包裝。同樣,二維數據矩陣條形碼等先進編碼解決方案雖然可以幫助制藥商更有效地打假,但在給消費者提供安全保障這方面,其與RFID一樣力不從心。
海德堡找到了一種新型防偽技術,這種技術結合了二維數據矩陣條形碼和一種獨特的驗證手段(即主要依靠一種由隨機放置的銅絲所組成的獨特圖案)。消費者只需使用智能手機就能在零售點輕松驗證標簽的真實性。“對制藥業來說,這是一個理想選擇。”海德堡產品營銷主管Jürgen Grimm說道,“為了打擊偽劣產品,我們必須把最先進的技術交付給最關心這個問題的人,那就是消費者。”
聚焦食品安全
設立安全高標準同樣也適用于食品行業,由包裝材料引發的真實或潛在的健康威脅都會導致成本高昂的產品被召回和包裝被“換血”。
現在,想要從油墨供應商處獲得低遷移油墨已經變得越來越方便了,這也在某種程度上加強保護了中間商,使其盡量避免受到食品安全的影響。然而,油墨供應商不愿共享油墨配方,這就造成了其與印刷商之間的脫節,每當印刷商面對被要求保證包裝表面的油墨不會遷移到食品中時,他們往往都不能確定這一點。
盡管在某些國家,UV印刷包裝由于并非完全無毒而被排除在食物包裝印刷領域之外,但UV印刷仍是食品包裝安全保障與印刷可操作性之間的最佳平衡點,這主要是因為UV印刷可以實現100%固化。與必須花費數小時才能干燥的水性油墨相比,UV墨膜只需暴露在紫外線下,就能立刻固化,這種特點也使得UV固化系統成為膠印機配置中不可或缺的一部分。
從目前來看,油墨固化系統下一步的發展可能會集中在能耗更低、價格更貴的LED固化系統上,該技術將逐漸替代UV固化系統,目前已在大幅面數字噴墨印刷領域得到了廣泛應用。
展望包裝印刷市場
采用特殊的防偽工藝和防偽材料, 如激光光刻、激光全息圖、激光防偽、熒光防偽、磁性防偽和隱形油墨等,可以把追溯碼隱藏到食品包裝中,但是它們的成本通常也很高,一些零售價格較低的食品則無法承受。下面重點研究使用數字水印防偽、隱形光柵防偽、二維碼防偽、網屏編碼防偽和RFID技術來實現食品包裝印刷中追溯碼的隱藏。這些隱藏技術直接在包裝印刷的過程中來實現,不需要增加太多的額外成本。把追溯碼嵌入到食品包裝中,取代了實物的追溯標簽,節省了標簽成本,而且追溯碼在視覺上是不可見的,在一定程度上能防止被仿造假冒,并且這些隱藏技術本身就具有一定的防偽作用,可以增加包裝的防偽功能。使用對應的解碼手段或者設備就可以從包裝中提取到追溯碼,完成食品的安全追溯功能。
追溯碼的隱藏技術
1.數字水印技術
數字水印是基于內容的非密碼機制的信息隱藏技術,通過對數據的內容做微量修改來嵌入水印信息,從而達到信息隱藏的目的。該過程不影響原來數據的正常使用,不改變原媒體的外觀,是迄今為止唯一可以跨媒體應用的信息安全與防偽技術。嵌入的水印信息可以通過技術軟件或者特定的設備提取出來。當前,在國際研究領域中盛行的數字水印技術是采用信號分析的理論,通過傅里葉變換、小波變換等手法,尋求肉眼不易發現的地方埋入信息。一個完整的數字水印系統包括兩個階段,即水印信息的嵌入和水印信息的提取。在食品包裝印刷中運用數字水印的原理與在普通數字媒體中運用的原理基本上是一樣的,只不過印刷品是以半色調的網點來再現連續調原稿的層次和顏色變化,而在提取或檢測水印過程中要對印刷品進行掃描,在掃描中有一個模/數轉換過程。因此在數字水印嵌入和提取或檢測過程中,必須結合半色調加網技術和模/數轉換的算法,把追溯碼作為水印以視覺不可見的形式隱藏在食品包裝印刷中,通過特定的檢測設備就能提取到追溯碼的信息,進行食品的安全追溯。
2.隱形光柵防偽技術
隱形光柵防偽技術是基于半色調圖像加網技術與光柵材料的光學折射特性相結合的防偽方法。該方法主要用于對半色調圖像進行防偽設置,半色調圖像經過防偽處理后,隱藏在圖像中的信息只能通過特定的光柵才能看到,如圖1所示。該方法簡便易行,對設備及印刷工藝沒有太高的要求,在不增加生產成本的情況下即可達到防偽的目的,因此該防偽技術有較好的發展前景。
隱形光柵防偽技術又叫開鎖防偽技術,隸屬于版紋防偽技術。它是利用光線的干涉原理,通過線條的變化來表現隱藏文字和圖像等信息,加上制作的膜片,稍稍調整角度即可使隱藏信息顯現出來的一種防偽技術。隱形光柵防偽技術屬于二線防偽技術,也是隱藏防偽技術,需要工具才能檢驗。該技術的設計在制版中完成,在印刷中實現,不增加額外的制作成本,其素材在選擇上不受限制,制作形式極為廣泛。它是一種利用光學原理進行信息隱藏的技術,使用相應的解碼設備解碼后可以顯示出事先設計的隱含信息,起到了一定的防偽效果,非常適合運用到食品的外包裝上。
3. 二維碼技術
早期國際上普遍采用印刷EAN.UCC一維條碼來嵌入追溯信息,它最大的優點在于簡化輸入,使用條碼讀取設備就可方便地進行信息輸入,但是由于一維碼存儲的信息量小,在一定程度上使其應用范圍受限,因此產生了二維碼(Dimensional Barcode),圖2為市面上見到的一些二維碼。二維碼是在兩個方向(垂直和水平)上進行的編碼和解碼,使用平面(二維方向上)分布的圖形來記錄數據符號信息的,在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息,這大幅增加了編碼容量以及完善了編碼加密機制,從而拓展了它的應用范圍。通過圖像輸入設備或光電掃描設備就可以自動識讀以實現信息的自動處理。
然而,二維碼不能隱含于文字、商標、圖案等之中,必須獨立地印刷在包裝的某一部分上,不易于暗號化,置放在明處容易被造假者仿冒,防偽安全性差,而且二維碼的編解碼是公開的算法,因此二維碼的防偽和防復制是需要解決的問題。二維碼最大可以存儲1000個左右的漢字,存儲空間相對較大,因此我們可以采用信息加密的方式解決防偽和防復制的問題,加密后的二維碼必須通過相應的解密算法才能讀取到相應的信息,否則讀取到的將是一堆亂碼,從而無法使用。防偽二維碼的出現為食品的追溯和防偽辨識提供了一種更加簡單便捷、準確詳實的方法,加大了造假者的造假成本,使其無利可圖。
4. 網屏編碼防偽技術
網屏編碼防偽技術是天津阿波羅信息技術有限公司總裁顧澤蒼在國家有關部委的直接支持下,經過長期的開發研制出來的具有自主知識產權的國際領先水平的編碼新技術。最初,網屏編碼是針對一維碼和二維碼的不足研制的,實際其應用領域遠遠超過了一維碼和二維碼的應用。網屏編碼技術就是將傳統的由有限的數字組成的肉眼可見的二維條碼,轉換為無限容量且隱形的網屏編碼,通過改變圖形網點的不同位置、不同方向、不同形狀等方式排列組合,滿屏編碼覆蓋在包裝的最底層,從而達到不可復制、難以破譯的效果,如圖3所示。網屏編碼防偽技術隱藏到包裝印刷圖像中的信息,即使專業人員使用高精度設備也不容易識別出在什么地方埋有信息,更不易破解出信息的內容。
網屏編碼防偽技術是一種可在使用印刷機印刷文字或圖像的同時,大量埋入不同文字或圖像的編碼新技術。它實現了真正意義上的數字化紙張,在A4紙上最多可植入6萬個以上的漢字,存儲60KB以上的聲音、圖像、視頻以及Word、Excel等任意格式的文件。此外,在紙介質上即使埋入彩色圖像,其畫質也不會受到影響。它超強的抗攻擊能力更是令人刮目相看,即使紙張污染、破損仍然可以正確識讀出隱藏的信息。網屏編碼技術的信息植入是通過計算機方式處理的,一次成型為印刷品菲林或是CTP版,采用普通油墨正常印刷即可,印刷時無需二次印刷,在整個工藝流程中無需增加任何工藝成本,用Speakun識別器讀取信息就可以發出聲音。
5.RFID技術
RFID是英文“Radio Frequency Identification”的縮寫,即無線射頻識別技術,是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境中。RFID電子標簽除了目前成本相對較高,它具有體積小、容量大、壽命長、穿透力強、可重復使用、支持快速讀寫、可定位和長期跟蹤管理等特點,在食品安全質量管理方面有著極大的應用潛力。
使用RFID讀寫器將食品的追溯碼存儲到電子標簽芯片中,可以無線讀取,多次寫入和修改。芯片里的數據除了采用密碼保護外,還可用一些加密算法和認證過程來實現安全管理,造假者很難破解和仿造出一模一樣的電子標簽。而且使用RFID技術可以一次同時讀取多個標簽,加快食品的流通速度,提高食品供應鏈的效率。但是由于目前缺少國家標準,僅有一些行業標準,不同企業使用的頻率、編碼及數據內容等都可能會存在差異,讀寫器和標簽難以完全通用,不同企業之間的數據交換和協調受到了限制。
數字水印技術、隱形光柵防偽技術和網屏編碼防偽技術隱藏的追溯碼信息是不可見的,在視覺上對食品包裝圖案本身影響很小,幾乎看不出來,然而二維碼和RFID在食品包裝上是視覺可見的。二維碼不再僅僅是那些簡單的黑白的小方框了,現在市面上已經出現了很多美觀和具有創意的彩色二維碼,印刷在食品包裝上也非常美觀。但是很少見到把RFID電子標簽直接印刷到食品包裝上,大部分都是通過裱貼工藝將RFID電子標簽嵌入到包裝夾層中,但仍然可以考慮把它直接印刷到包裝上,融合其他包裝裝潢元素做出很好的食品包裝。
正在制定中的包裝印刷行業VOCs治理技術指南包括源頭控制、過程控制和末端治理,在此主要對末端治理進行介紹。多年來,在末端治理技術方面,國家在技術性法規的制定方面做過許多工作,目前該技術已成為環保部的一個研究課題。
在包裝印刷生產中,由于干式復合工藝的廢氣風量低、濃度較高、VOCs排放成分單一,建議采用活性炭纖維吸附+低壓水蒸氣再生回收技術、顆粒活性炭吸附+氮氣保護再生回收技術、顆粒活性炭吸附+低壓水蒸氣再生回收技術,將回收的溶劑(乙酸乙酯)經過提純后進行再利用。在這方面,包裝印刷行業人士的看法比較統一,目前應用較為成熟。
對于印刷工藝來說,由于廢氣濃度較低、VOCs排放組分較為復雜,建議采用吸附回收技術(活性炭纖維吸附+低壓水蒸氣再生回收技術、顆粒活性炭吸附+氮氣保護再生回收技術或顆粒活性炭吸附+低壓水蒸氣再生回收技術)、吸附濃縮+催化燃燒技術。采用吸附回收技術較為顯著的問題是,回收的混合溶劑不能分離提純,反而會變成一種負擔。在此情況下,許多包裝印刷企業采用吸附濃縮+催化燃燒技術,畢竟在包裝印刷生產過程中所產生的廢氣在催化劑作用下進行燃燒時不需要高溫焚燒。
但就目前國際上VOCs綜合治理技術發展的情況來看,活性炭纖維或顆粒活性炭吸附技術在包裝印刷行業是一種主流技術,建議在包裝印刷行業內推廣使用,但目前該技術本身仍然存在三個亟待解決的問題。
(1)醇類物質(異丙醇)在水中的溶解度較高,酯類和酮類物質在水中也有一定的溶解度,采用吸附回收所得混合溶劑的含水量高,分離困難,成為印刷工序VOCs治理的瓶頸。
如今,我們正親眼見證,得益于數字印刷技術在包裝行業的應用,市場營銷與包裝業融合的趨勢日益增長。考慮到這一解決方案所具有的高質量及多功能性的特點,數字技術的價值正在推動更多的知名品牌采用這一技術。多年來,在標簽領域,數字印刷技術的批量小、周轉快的優勢顯而易見,而且日益明顯,軟包裝品牌經理們對此也欣喜若狂。隨著數字印刷領域創新不斷,品牌責任經理們逐漸認識到了這項技術的潛能,即在穩定印刷質量和品牌標識標準的同時還能縮短供應鏈,控制庫存量,提高物流效率以及降低或消除倉儲費用。隨著印刷機生產率的提高以及工作流程的改進,數字印刷的印刷量正逐漸增大。
數字印刷機可以像凹版印刷機和柔版印刷機那樣在同一批活件上印刷。有了這種印刷機,就可生產出小批量的軟包裝,并且質量能與采用傳統技術生產的產品相媲美。這樣,零售商收貨就更靈活了,可以在大批量商品到達前收到產品,或者積累存貨,以滿足不時之需。小批量還可以降低生產、存儲大量包裝材料和貨物的庫存成本。每次印刷量少了也能降低浪費材料的風險,免得材料沒來得及使用就已過期作廢。但是,與標簽印刷不同的是,大部分客戶需求軟包裝的標準是29英寸或B2格式,而這種格式直至目前還沒有上市。
利用數字打印技術建立關系
傳統打印技術的進步不但使得市場營銷發生改變,而且彌補了市場營銷中的變動。然而,全色、可變數據數碼印刷技術(VDP)將市場營銷業界革命向前推進一步,直接達到了個性化定制的程度。數字包裝技術使得客戶關系管理(CRM)業務涵蓋了載有個性化圖片和信息的產品,完全遵照產品標識規范的要求,并且與傳統靜態包裝采用了相同的承印基板。
商和市場營銷商應用數字打印技術性能的方法多種多樣,并使產品更富于創意和附加值。利用在線和移動客戶關系管理信息,各種品牌通過推出個性化包裝的辦法,不斷增強其與客戶的關系。如自行設計的啤酒瓶、軟飲料標簽,還有膜套、糖果包裝和紙巾盒。這些面向客戶的項目可以直接與客戶個人進行互動,只要客戶能夠創作出信息和設計,或上傳供數字打印的圖片,如數字包裝的收縮膜套、標簽或折疊式紙盒。
個性化包裝倡議可以通過一整套客戶關系管理接觸環節來加以推廣,如印刷和電子郵件直郵、在線廣告,以及博客、Twitter、社交網站和虛擬店面的頭版。
可變數據印刷的用途,不局限于個性化客戶關系管理或是生產具有客戶設計元素的產品,也可用于生產針對目標市場的客戶定制版本或地區差異產品,還可用于增加動態或靜態條形碼、二維碼、批號和其他追蹤和跟蹤信息。有了這項技術,就無需單獨印刷工藝了,同時交貨時間也加快了。
軟包裝數字印刷機
當今和未來的軟包裝承印商所追求的,除了印刷經濟性與版式以外,還有印刷質量、可靠性以及多功能性。
國際品牌經理們要求精確的色彩配比。數字印刷的材料需要能與傳統印刷的產品相媲美,而且需要在整個系列的承印基板上都能印刷。數字印刷機能夠印刷5種、6種乃至7種標準顏色,而承印商所想要一種能夠印刷不止這幾種標準色的數字印刷機。
特別值得考慮的是,如何能簡易地將各種特殊顏料混合并將其載入印刷機內。如果通過數字印刷小批量節省了時間,但卻又在冗繁的顏色變換和排版準備上浪費了時間,這樣就沒有任何意義了。
軟包裝印刷技術還將白色油墨用作為一種獨立的顏料或作為一種底色;如果是采用傳統技術的話,就要求白色油墨的不透明度達到相當高的質量等級,才能取得同樣效果。
所有顏料,包括白色及其他特殊顏色在內,都應能夠在軟包裝買家所要求采用的整套系列的承印基板上印刷,達到同樣高等級質量。一些數字印刷機能夠在很廣范圍的介質上印刷,包括PE、PET、BOPP、CPP、PA、PVC、OPS、鍍鋁膜與生物降解膜。而一些數字印刷系統在處理上述這些材料的過程中消耗了過多的熱量。
為 您 考 慮
在選擇數字印刷機時,還應考慮人員培訓、技術支持以及經濟幫助等因素。對于傳統承印商,數字軟包裝印刷機可能聽起來很陌生,但印刷機生產商商會向他們提供各種資料與項目支持。
選擇一臺印刷機僅是數字化進程的一小部分。因為銷售數字印刷機有別于銷售傳統印刷機,所以印刷機生產商的培訓對象應不僅限于印刷機操作人員,還應包括印制產品的銷售及市場營銷建議。很多印刷機生產商會提供一攬子的金融措施,對此應予調查研究,以保護現金流動,確保利潤率。
最后,將數字印刷機整合到運作成熟的傳統工作流程中,這可對一個公司的成功產生重大的影響。目前同印前及印后供貨商有著合作伙伴關系的數字印刷機制造商可協助建立一個數字終端對終端的解決方案,該方案能夠最大化地滿足各種需求,并能完美地將其融入到現有的及未來的操作之中。