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近年来，随着国民消费能力不断提升以及电子商务的蓬勃兴起，我国消费品市场呈现出了持续且快速增长的态势，这极大地促进了包装印刷产业的迅猛发展。定制化、个性化、差异化等成为包装印刷业重要的发展特征，同时，随着印刷技术的不断升级，以及环保理念日益深入人心，绿色印刷与智能印刷将成为未来包装印刷业发展的重要方向。
从2011年10月起，原国家新闻出版总署与环境保护部就联合发出《关于实施绿色印刷的公告》，并在印刷行业相继发布一系列绿色印刷相关标准，如《环境标志技术产品技术要求印刷第二部分商业票据印刷》《绿色印刷通用技术要求与评价方法》《绿色印刷产品合格判定标准》等，逐步在票据票证、食品药品包装等领域推广绿色印刷。此外，随着人们消费心理的绿色化，绿色印刷成为行业发展的重要主题，相较于传统印刷包装技术，它是一种环境污染少、节约资源、废弃物可以循环再利用、对生态环境影响小的一种印刷方式。“绿色”含义包括低碳、低废品率、低污染或零污染、避免二次污染、清洁生产环境等几个方面。
现在客户对于包装的需求大部分偏于可持续化，在承印物、印刷工艺等选择上，通常都会希望知晓其整个生产链是否符合可持续的观点。例如，在食品包装领域，有一种新技术为可食性印刷技术。可食性印刷技术中使用的要素都是绿色可食性的对人体无害的技术工艺与印刷设备。
定义可食性印刷，第一点是印刷油墨的选取。在印刷中所使用的油墨，选择植物色素作为主要着色原料。各种天然的动植物色素在符合食用标准的情况下，可以考虑作为可食性油墨的色素。第二点是承印材料的选取。其主要分为两类：食品和可食性包装材料。包装材料主要是指可食性纸、可食性薄膜等具有一定强度和适宜印刷的材料，主要用作内包装和外观美化。第三点是印刷方式。可食性油墨的印刷工艺设计涵盖从市场分析到产品干燥输出的整个过程。即在市场分析的基础之上，根据消费者偏好和承印物的特性选择合理的可食性油墨，设计出满足消费者心理的图像、图形或文字，然后进入下一个步骤的印刷过程。第四点是印刷设备。目前使用较多的是将可食性油墨转印到承印物的表面，不需要任何媒介材料的数字喷印设备。该设备简便、高效、安全，还可以和数字印刷技术结合起来，灵活改变印刷内容。
比如糖果、蛋糕、饼干等所带有的印刷图案（如图2—1所示），大多采用喷墨技术而得以实现，这也是个性化生产的体现，可以在为客户提升品牌影响力的同时，提升品牌认知度，也为客户提供了增加销售额和提升终端用户品牌忠诚度的机会。虽然印刷自定义信息或图像很容易，但研发可食用墨水不是一件简单的事情。其实，墨水的味道好坏并没有那么重要，相比较来说，墨水的安全性才是重中之重。目前，已成功将焦糖（棕色）和甜菜根（品红色）作为天然着色剂，研发出了棕色和品红色的可食用油墨，其他自然颜色的油墨也在开发中。除了可食用的油墨，还有一些其他绿色油墨，比如水性油墨与大豆油墨（如图2—2所示）。水性油墨不含挥发有机溶剂，很大程度上减少了有机挥发物的排放，从而减轻了大气污染，改善了印刷人员的操作环境，有利于职工健康。而大豆油墨则是由日本某印刷公司和某油墨公司共同开发，原料为色拉油等食用油，是真正意义上的可应用的环保型油墨。
图2—1 带有印刷图案的饼干
图2—2 环保水性油墨（左）和环保大豆油墨（右）
绿色环保印刷在日常生活中至关重要。它已经成为印刷行业的发展主题，从材料、设备、工艺等多方面都要实现绿色印刷。当前，印刷行业以减少环境污染、提高资源利用为目标，组织实施绿色材料、清洁生产、循环利用等专项技术改造，开展环保材料开发、资源综合利用、节能低碳技术等产业化示范，加速推进绿色化、高性能包装材料的自主研发和国产化进程，研发一批社会发展急需、替代进口的关键材料与技术，突破绿色印刷包装材料的应用及产业化瓶颈，提升资源节约、环境友好包装的自主研发与生产水平。
绿色化印刷也离不开“安全”。关于安全印刷，不能仅仅停留在防伪这一个功能上，要做到以下三重安全：第一，印刷过程安全；第二，包装使用安全；第三，具有品牌保护性与防伪安全性。
大自然中五光十色的色彩，物理色彩是最安全、最环保的色彩表达方式，它通过物理结构显色（如图2—3所示）。蓝天、白云、晚霞是由空气分子和水分子在不同波长下的散射选择（瑞利散射）形成的色彩。“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞？”出自毛泽东的《菩萨蛮·大柏地》，这句话的意思是：天上挂着一条七色的彩虹，像是有人拿着彩色的丝绸在翩翩起舞，在日常生活中，雨后彩虹是由空气中的水滴像棱镜一样对光产生折射来呈现不同的颜色；贝壳的色彩是其表面光的干涉产生的结果；光盘的色彩则是数据信息记录轨道对光产生衍射的结果；钻石的颜色也是来自对光的折射。科学界已经证明，大自然中有许多动植物也都是靠物理结构显色，如蝴蝶的翅膀、孔雀的羽毛、昆虫的复眼等。
图2—3 物理色彩（左）和大自然中动物的物理结构显色示例（右）
以上色彩的印刷均属于无墨印刷。它基于材料表面微纳结构产生的光的反射、折射、衍射、散射等现象，来表达图像和文字的色彩、反差、动态、立体形象等信息，可以部分或全部代替传统的油墨印刷工艺。这种印刷具有简约、环保、防伪、低成本等特点。目前已经广泛应用到包装、标签、证卡（如图2—4所示）等印刷领域。它采用电子束、全息模压、激光直写、超精密数控加工、电化学腐蚀等微细加工技术，都可以加工形成数码编制的微纳米级别的条纹结构母版，实现包装制品或标签的量产复制。这些微纳条纹结构对光产生的折射、散射、反射、衍射等形成纹理的反差、变化或色彩，就形成了印刷图文，这一过程与化学油墨完全无关。这种印刷不仅可以展示出丰富的色彩，还可以表现图像的动态效果和3D效果。我们在酒包装盒以及证件上，都可以看到这种效果。
图2—4 无墨印刷品应用市场：包装、证卡、标签
随着5G技术的日趋成熟及印刷业智能化转型速度的加快，印刷与5G技术也开始融合。5G技术将促进印刷业的创新应用及当前印刷业的智能化转型，为包装印刷产品的应用带来新的影响。
例如，不需要扫码的无人售货柜，只需要把要买的东西拿出来，一关柜门，马上自动结算，仔细看会发现，在这些商品包装上不起眼的地方，贴着一块小薄片。透过光看，它里面有环形的电路，这就是射频识别电子标签（RFID），如图2—5所示。环形电路其实是天线，它发射出有关商品身份信息的电磁波，被接收器探测到，就自动进入结算程序。由于接收器能一次处理很多 RFID 的身份信息，大大提升了读取效率，RFID 就成了物联网时代的宠儿。RFID就像进化版的二维码，想要指示物品“健康码”的智能包装指示器，就要借助它来进化。
图2—5 柔性 RFID 标签
智能包装印刷除了在这方面的应用，还可以用于监测肉制品品质。Insignia Technologies公司开发了一款泄漏指示剂 Leak DetectionIndicators TM （如图2—6上所示），使用时只需将指示剂粘贴在外包装膜上，当包装发生泄漏时，指示剂的圆心会变成蓝色。同时，也可以适用于果蔬等产品的包装，那就是成熟度指示剂。Jenkins公司开发了一种成熟度监测商用的标签 Ripesense ® （如图2—6下所示），通过标签与果蔬成熟过程中释放出的酯类物质产生显色反应来监测产品的新鲜度及口感。
图2—6 商业用泄漏指示剂实例（上）和商业用成熟度指示剂实例（下）
比如故宫推出的一款故宫月饼礼盒包装，就是以该方向为目标的一个尝试，其包装盒上附有二维码和认证码（如图2—7所示），扫描完成后输入验证码，手机上就会呈现一个完整的关于中秋祝贺的视频，包含了商品的制作、来源以及一些典故等。
利用 AR虚拟信息承载能力没有上限的特点，可以将其用于包装印刷装饰，并且用户可以通过 AR技术获得更加丰富和详细的信息（如图2—8所示）。最终实现二维到三维的转换，以及从静态到动态包装形式的转换，例如可口可乐开发的一款 AR包装，进入天猫 App体验奥运主题 AR游戏，利用 AR扫描可口可乐的印刷商标，在手机中会出现宝箱，按照指示，赢取限量奥运纪念勋章等奖品，引导消费者进入可口可乐天猫旗舰店购买产品。还有其他 AR技术效果，用手机扫描印刷包装后，手机桌面就会瞬间出现音乐，而可口可乐包装则化身自拍，消费者可以一边拍照一边听音乐，食用完毕手机界面还会提醒消费者按照包装垃圾分类回收放置。
图2—7 印刷信息二维码
图2—8 扫描AR 动态码
图2—9 阿里巴巴红酒二维码
某公司20周年庆典上，每位员工都获赠了一瓶意义非凡的气泡红酒。该红酒包装内嵌印刷二维码，利用 AR技术与印刷技术的结合，使手机中播放镜像视频，再将手机插入包装盒，利用反射原理，另一边的镜子再镜像回来视频就变正了，反射到瓶子上，就会出现互动视频（如图2—9、图2—10、图2—11所示）。工作是水，生活是酒。水会决定酒的品质，但生活，要过得像酒一样，不能像水一样，没有味道。生活虽像水一样平平淡淡，但印刷术就像浓烈醇厚的红酒一样，带给生活趣味，使生活变得多彩，同时印刷也影响着生活的品质，它既保证了我们的日常生活，又将带领我们一步一步走向未来新纪元。我相信印刷为未来的任何高科技打下的基础，足以让我们走向更高的领域。
图2—10 阿里巴巴红酒嵌入手机
图2—11 阿里巴巴红酒成像原理
在具有众多高科技的现代，印刷也是无处不见。在不远的未来，纸制品也许最终会被代替，但印刷技术却是独一无二不可替代的，在电路、信息集合码、标识诸方面，印刷术始终会发挥它最大的作用来证明自己，为世人带来福音。