周海涛
在金属薄板上印刷图文并制作成包装容器称为印铁制罐,它是金属包装行业最重要的组成部分。金属包装是中国包装工业的重要组成部分,其产值约占中国包装工业总产值的10%,主要为食品、饮料、油脂、化工、药品、文化用品及化妆品等行业提供包装服务。
在印刷前,先要采用印铁涂料对马口铁正反面进行涂布,以保障印铁产品具有良好的制罐、装罐以及外观装饰的要求。当然,这种涂布的涂层厚度通常只有几个微米,要完全均匀地覆盖马口铁表面很难。因此,为了防止在有机涂膜缺陷处产生腐蚀现象,要求马口铁具有耐腐蚀性,其表面的氧化膜提供涂膜致密性,表面油层保护涂膜流平性等。
一、印铁主要生产流程
印铁生产流程主要为:马口铁表面涂布→制版→印铁→上光→烘干。
1.马口铁表面涂布
马口铁又叫镀锡铁,是表面镀有一层锡的铁皮,不易生锈。锡主要起防止马口铁表面被腐蚀与生锈的作用,它将钢的强度和成型性与锡的耐蚀性、锡焊性和美观的外表结合于一种材料之中,具有耐腐蚀、无毒、强度高、延展性好的特性。可用于印刷的马口铁其厚度通常在0.12~0.40 mm之间,随着金属容器需求日益提高,马口铁的品种也日益增多。
印铁涂料按树脂分类有油性、酚醛、环氧、聚酯、乙烯、丙烯酸、氨基等,按用途分有内面涂料、
马口铁涂布生产线
44印刷工艺外面涂料、彩色涂料、上光涂料、特种涂料等。
2.制版
印铁的制版与普通胶印制版基本相同,主要有传统胶片晒版和CTP直接制版两种。
由于印铁产品最终都要进行制罐,因此印铁制版必须符合制罐的要求,制版时要了解金属包装容器的基本特点。比如生产饮料罐,制版时要考虑其留空电阻焊的要求,图案之间有一定的间距,便于该产品经过印铁加工后能够便于裁切、高频焊缝以及制罐的需要。
3.印铁
马口铁印刷采用平版印刷原理,即利用水墨相斥的物理性质,借助印刷压力,经橡皮布把印版图文转印到马口铁上。由于马口铁具有特殊的物化性以及印刷品的再加工性能,其印刷工艺流程与普通胶印有所区别。
马口铁经过内面涂料及外面涂料之后,即可上机彩印。印铁机分单色机、双色机和多色机等。
印铁机的结构原理类似于胶印机,印版多为PS版。印刷过程中则要根据具体产品做好水墨平衡调
印铁生产线PRINTING FIELD 2018.09
节、印刷压力调节和套印准确性调节等。
由于马口铁表面不同于纸张,没有纸张那种毛细孔的吸收性,所以在考虑印刷色序时不能安排大面积湿压湿多色套印,只能对50%以下网点实施湿叠湿工艺。安排印刷色序时,一般要综合考虑版面的主色调、套印准确性和作业上的利弊关系,根据产品本身特性及机器性能具体分析。
4.上光
完成印刷后,在印刷好的铁皮面上还需上一层光亮油,以增加印品表面的光泽度,同时也可以提高产品表面的硬度,使印刷墨层具有一定的柔韧性和耐腐蚀性,起保护印刷面的作用。
用于马口铁的光油应具备以下性能:⑴保色性能佳,光油中的稀释剂不能使油墨渗色、褪色;⑵有足够的硬度和牢固度,以便能够承受后工序的变形加工;⑶与白涂料或底油相匹配,不能腐蚀白涂料或底油。
常用印铁光油以聚酯、改性环氧酯、丙烯酸树脂为主。根据不同的产品特点,除亮光油外,还有亚光油、皱纹光油、爆炸光油、珠光光油等,可根据生产产品要求灵活选择。
5.烘干
印铁的涂料和油墨均需经过隧道式烘炉进行烘干。印铁油墨的干燥条件通常为130~160 ℃,印铁涂料的干燥通常为170~210 ℃,烘干时间控制在10 min左右。
隧道式烘炉长约30 m,由升温区、恒温区以及冷却区3个区域组成。升温区是马口铁进入到烘炉后的第一阶段,主要作用是将马口铁从常温提升到设
定的温度;恒温区的主要功能是保持升温区达到的
印刷工艺45温度;冷却区的功能是使已烘干的马口铁印件得到充分的冷却,一旦冷却不够,马口铁堆放时漆膜极易被相互划伤,堆垛后又容易发生黏片现象。
烘炉烘烤时间与机器速度有关,若速度太快,整个干燥时间就会缩短,峰值温度时间中涂料油墨烘烤不充分,导致油墨、涂料因干燥不透所引起的漆膜牢度不够,最后导致食品或饮料与其接触后变味的现象产生。如果机器速度太慢,则会引起烘烤过度。在这种情况下,许多涂料会变脆,后加工时易产生脱漆或爆漆现象,同时过度烘烤还会引起涂料油墨的变色。避免烘烤不佳的措施是定时检查烘炉的温度自动控制仪中的曲线图,以确保标准时间下的温度峰值时间。
二、印铁油墨特性
金属印刷油墨是一种印刷在马口铁和其他金属薄板上的特殊油墨,主要由颜料、连结料、填充料和辅助剂组成。除了具备一般胶印油墨的印刷适性外,金属印刷油墨还应具有如下特点。
1.耐冲击,附着力强
在印后加工过程中,马口铁等金属材料要经过裁剪、弯曲、冲击、焊接等制罐工艺,因此墨层应具有足够的附着力,使印好的马口铁能经得起模具的冲压,并具有优良的机械加工性能(包括柔韧性、表面硬度和抗冲击强度等),同时要求墨层具有良好的亲油性,使之与印刷表面光油能很好地结合以确保附着力。
2.墨层牢固耐磨
在制罐过程中,印刷上光后的马口铁印件不可避免地会发生互相碰撞,而裁剪后的马口铁边缘又
46印刷工艺非常锋利,很容易划伤金属表面的图文,使墨层脱落,因此要求墨层牢固耐磨。
3.耐热性
在烘干过程中,印件要经过一定温度和时间的加热干燥过程,因此应选择耐热性强的颜料和连结料,使油墨加热之后不易发黄。
4.耐溶剂性
为使金属印品外表美观、硬度提高、防止因摩擦而引起的损伤,需要上光处理。而上光油中含有大量的强溶剂,因此油墨应具有耐溶剂性,使干燥后的墨层不变色、不膨胀、不收缩。
5.耐光性
金属容器常用于日光和灯光照射下,要求图文色彩不变色,对油墨的耐光性要求高。
6.耐蒸煮性
有些金属罐头要经过水煮进行杀菌处理或饮用前加热,因此要求墨层受蒸加热后不变色、不染色、不产生气泡和失光等现象。
三、印铁成品检测要求
1.外观标准
⑴印刷面规格、格式完全符合规定(客户确认样,原稿样或样品罐等);
⑵印刷品正反面无明显脏污、皱纹;
⑶印刷品主要部位无划伤,次要部位轻微划伤不超过三处;
⑷图案、文字、线条清晰、完整、不变形,条形码应符合国家有关规定;
⑸主题图案、网点清晰、完整、层次分明;⑹留空位边沿整洁、不堆料、留空位误差不大
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于0.3 mm;
⑺套印误差:印刷品主要部位套印误差不大于0.2 mm,次要部位的套印误差不大于0.5 mm;
⑻同批同色色差:同批色差不能超出标准色样的上下限。
2.理化标准
⑴100 kg·cm强度冲击后,漆膜无脱落、无龟裂现象;
⑵附着力不小于2级(划痕法);
⑶墨层表面硬度不小于1 H(铅笔划痕法);⑷耐高温:经121 ℃/30 min高压蒸煮,墨层应不褪色、不脱落、不起泡、无明显失光。
个印刷机组之间都有UV固化装置。采用UV技术后,就不需要烘干工序(传统的印铁工艺必须要有超过30 m的烘房将油墨在180 ℃左右的条件下烘干)。
此外,由于马口铁及其表面涂料的不吸收性,无法采用像纸张印刷工艺中的多色印刷,因此一般传统的印铁生产线多是单色或双色机,生产完成一个产品往往需要印刷好几次。采用UV技术后就可以直接使用四色甚至是六色同时印刷,这样印刷一个产品可以一次完成,可以大大提高效率。
由于UV技术的先进性以及对印铁制罐行业的适用性,UV技术在我国印铁制罐业中不断发展。UV印铁机的自主化生产也取得了很大的进步,从21世纪初的只能依靠国外进口,发展到现今已能自主研制
四、印铁工艺的发展趋势
在环保要求越来越高的今天,UV印刷技术(通过紫外光干燥、固化油墨的一种印刷工艺)的环保性也被充分认识,越来越多的印铁制罐企业采用UV印刷技术,以达到日益严格的环保要求。
除此之外,UV技术还可以为企业节约相当的成本。UV印铁设备与传统的印铁设备主要区别在于各
生产UV印铁机。
相信随着国民经济持续发展、人民消费持续增长,以及印铁技术不断改革创新,印铁包装行业必将迎来更新、更快的发展。
作者单位:南通德祥金属容器有限公司关键词:印铁 生产流程 检测 UV印刷 发展趋势
首条国产五色UV印铁生产线
印刷工艺47
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