淺談馬口鐵印刷工藝及特點

　　鋼鐵是***早使用的包裝材料之一，早在1620年人們才開始廣泛使用鍍錫鐵皮制作金屬桶，起初用于制造圓形、立方形和矩形的容器和罐，包裝茶和煙草制品。1810年，英國人發(fā)明了用馬口鐵罐貯藏食品的技術(shù)，從此馬口鐵（鍍錫薄鋼板）罐誕生了。為使各種食品保持原有的品質(zhì)，1819年，美國人安德伍在波斯頓開設第 一家馬口鐵制罐工廠，他們將馬口鐵剪成一定的形狀，由工匠焊接成圓筒，在兩端加焊圓底，頂部開一孔，將食物罐進筒內(nèi)，這就是***初的馬口鐵包裝。隨著時間的推移，人們在馬口鐵上印上圖案，使得馬口鐵金屬罐不僅僅起到食物保鮮作用，還有外觀裝飾性的作用，更能吸引顧客眼球。

馬口鐵（英文tinplate）是鍍錫冷扎薄鋼板的簡稱，是***低碳（含碳量<0.13%）薄鋼板上鍍了一層*薄的錫(0.10-0.15um)的金屬材料,亦稱鍍錫鐵皮。它由鋼基1、錫鐵合金層2、錫層3、錫氧化膜4、油膜5等五層組成（如圖1）。

馬口鐵斷面構(gòu)成圖

馬口鐵印刷俗稱印鐵，印刷后的馬口鐵經(jīng)焊接卷封或沖壓可制成各種規(guī)格的桶、罐、皇冠蓋等容器，供食品罐頭、油脂化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、建材、家電制品、標牌等商品包裝及玩具制造業(yè)使用。

馬口鐵印刷工藝（如圖2）通常按上述工藝流程在印鐵生產(chǎn)線上作業(yè)完成。印鐵生產(chǎn)線一般由進料裝置、膠印機組、涂料機組、烘房及收片裝置等設備組成。

各工序的工藝特點及要求如下：

　　一、 內(nèi)涂

　　用馬口鐵制作的包裝容器，根據(jù)內(nèi)容物的特性，通常需要在容器內(nèi)表面涂上某種涂料，以防止內(nèi)容物侵蝕罐壁和內(nèi)容物被污染，利于長時間儲存。對于糖果盒類、為防止后加工卷邊，露鐵擦傷生銹，也需涂一層裝飾性涂料，增加美觀。對于食品罐頭內(nèi)涂料的性能不但要具備耐腐蝕性、良好的附著性、柔韌性、無 毒、無味，符合食品衛(wèi)生安全要求，還須具備后工序中如高頻電阻焊的加熱、內(nèi)補涂的局部高溫加熱，及罐裝后121℃高溫蒸煮而***和不失光的性能。一般內(nèi)涂有酚醛樹脂涂料、環(huán)氧-酚醛樹脂涂料、丙烯酸樹脂涂料和鋁 粉涂料等，通常根據(jù)內(nèi)容物特點選擇內(nèi)涂料種類及涂層厚度。

　　二、 涂底油、白可?。ㄓ“祝?

　　由于馬口鐵罐產(chǎn)品一般是先印刷，后制罐，而制罐需經(jīng)過彎曲、拉伸、焊接、翻邊、卷封等工序，除要求干透的涂膜及油墨層有足夠的強度外，還要求有足夠的附著力，以免在加工成型的過程中產(chǎn)生涂膜和油墨層變形，開裂，甚至從馬口鐵上脫落的，由于油墨與馬口鐵之間的附著力不是很理想，因此需要在兩者之間涂上一層的涂料（即底油）以改善附著力。

　　底油一般有乙烯基類、改性乙烯基類、環(huán)氧一氨基類，對于底油性能有如下要求：

1、 透明性要好，干燥成膜后泛黃性小，不能遮蓋金屬質(zhì)感。

2、 有良好的流平性、熱固化性和柔韌性。

3、 對油墨有足夠的親和性，對各類鐵皮有良好的附著力。

　　因底油大多為低分子化合物，干燥成膜后，易受覆蓋在他上面的其他涂料中的添加劑影響，降低其理化性能（附著力、泛黃性），所以要與光油相匹配。

　　白可丁主要成分為：成膜物質(zhì)、顏料、催干劑、輔助料、溶劑。成膜物質(zhì)主要是油和樹脂、顏料和油墨相似，輔助料中加些防銹顏料，溶劑為載體。為獲得良好印刷效果，白可丁的顏色可根據(jù)需要加不同的顏料加以調(diào)配。

　　根據(jù)版面設計要求，有時不能采用涂白，可以采用印白代替。涂白與印白相比較，涂白具有以下優(yōu)點：

1、 白可丁涂布后，經(jīng)烘房數(shù)次烘烤不易泛黃。

2、 因白可丁涂布厚度比白墨厚3-4倍，較白墨有良好的白度及豐滿度，且平整光滑，有足夠光澤。

3、 因白可丁中，成膜物質(zhì)通常為高分子，能耐各種罩光油浸蝕。

　　白可丁根據(jù)成膜物質(zhì)不同，有丙烯酸類和聚酯類，聚酯類加工彎曲性能較好，可直接用于各種罐身，丙烯酸類耐高溫蒸煮，用于食品罐等需高溫蒸煮的產(chǎn)品。

　　三、 制版：

　　印鐵的制版與其它制版方法相同，針對馬口鐵印刷特點也有特殊要求：

1、 在鐵皮印刷中，由于承印物馬口鐵的不吸收性及鐵皮具有一定的硬度，印刷時，網(wǎng)點的變形較紙張更為明顯，尤其在暗調(diào)和中間調(diào)區(qū)域，由于網(wǎng)點變形，中間調(diào)跳級變深，暗調(diào)急劇變化升級，使用方形網(wǎng)點更為明顯，而菱形網(wǎng)點或圓形網(wǎng)點，中間調(diào)的突變現(xiàn)象有所緩解，因此，印鐵制版網(wǎng)點均選擇圓形網(wǎng)點或菱形網(wǎng)點，這對印鐵網(wǎng)點再現(xiàn)比較有利。

2、 因馬口鐵印刷好后，還要加工成型（俗稱制罐），所以制版時要留出焊縫邊等預留加工部分，以保持加工成型后，文字圖案不偏離中心。

3、 全部焊接成型的產(chǎn)品如噴霧罐的印版縫縫邊不能有圖文、異色點等，以保持后繼焊接的需要。

　　四、 印刷：

　　馬口鐵經(jīng)過內(nèi)涂、外涂工序后可上機印刷，因馬口鐵表面光潔，不吸收油墨且具有一定的硬度和厚度，所以馬口鐵印刷一般都采用的是膠版印刷，其印刷原理：油水不相溶、網(wǎng)點構(gòu)象與成色、選擇性吸附。馬口鐵平版印刷與單張紙膠印基本一樣，但由于馬口鐵的特殊性也決定了馬口鐵印刷與普通的膠版印刷有一定不同，主要有以下幾個方面。

1． 印刷油墨：

a)油墨的干燥性及耐熱性，印鐵油墨的固化要經(jīng)過加熱干燥，所以要求加熱后的白墨不變、不發(fā)黃，彩色墨***、不變色，上光油不失光，印鐵油墨一般經(jīng)150℃、10-12分鐘固化，但通常后工序中如光油烘烤高頻電阻焊接，內(nèi)補涂、內(nèi)全噴烘烤,溫度要達到180-220℃，因此，油墨耐熱性能顯得更為重要。

b)耐溶劑性。印刷后上光油中含有各類溶劑，為防止上光時產(chǎn)生滲色現(xiàn)象，油墨要具有良好的耐溶劑性能。

c)耐蒸煮性：用食品灌裝的容器需高溫殺菌處理，因此，要求印鐵油墨不能因濕蒸汽作用而發(fā)生滲色、褪色、變軟脫落。

d)耐加工性。印鐵制品大多要經(jīng)過沖壓、打孔、彎折、翻邊、卷封等工序，所以鐵皮表面的墨層應具有較強結(jié)構(gòu)，要求印鐵油墨具有良好的附著力、柔韌性、表面硬度和抗沖擊強度。

e)耐光和耐氣候性。各種日用品一般存放時間較長，所以要求印鐵油墨不能因光的照射或氣候因素而褪色和老化。

f)油墨層不含重金屬。許多印鐵產(chǎn)品如玩具盒、棋盒、電池殼等出口的產(chǎn)品，油墨中的重金屬含量還應符合美國、日本、歐盟的相應的標準。

2．光油

　　光油，常用的一種。完成全部印刷的鐵皮印刷品，需罩上一層亮光油，以增加印件表面光澤及抗刮傷性能，同時也增加一定硬度，使印刷面涂膜具有一定的柔韌性和耐腐蝕性。光油應具備以下性能：

a)保色性能好，光油中的溶劑不能使油墨滲色、褪色。

b)有足夠的硬度和牢固度，以能承受后工序的加工變形。

c)同白涂料或底油相匹配，不能侵蝕白涂料或底油。

　　亮光油常見的有環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、丙烯樹脂、丙烯酸氨基等，成分不同，性能也不同，用途也不一樣。通常要根據(jù)后工序是否有深度沖壓變形，焊接的局部高溫加熱及是否需要高壓蒸煮等情況選用不同類型光油。

　　為提高生產(chǎn)效率并節(jié)約能源，一般情況下***一個印刷過程與上光油過程合并。

　　上光除了可以用輥筒涂布之外，也可用印刷亮光油墨的方法，兩者光澤度并無多大的差別，但耐加工性能不如輥筒涂布。

　　光油除亮光油之外，還有啞光油、皺紋油、珍珠光油、爆炸油、橙皮油、珠光油等。亮光油取得高光澤的效果，符合人們傳統(tǒng)的審美習慣。而啞光油則相反，它能使印鐵制品表面無光澤，具有紙質(zhì)感，具有典雅的裝飾效果。皺紋油涂裝成形后呈水晶般透明的鱗片狀，光線反射使馬口鐵上印刷精美的圖案富有立體感，從不同角度看，富有*高的藝術(shù)欣賞價值。珍珠光油涂于大面積露白的版面上，具有珍珠般的光澤，襯托印刷圖文光彩明亮，同樣具有*高審美價值。

3．干燥工序及要求

　　全部涂料、油墨均需烘干，干燥工序由以下三個參數(shù)決定：A、烘爐所設定的溫度，B、保持溫度峰值的時間。

　　烘房通常由三部分組成：升溫區(qū)、恒溫區(qū)、冷卻區(qū)。升溫區(qū)的主要功能是把鐵片從室溫升高到設定的溫度，恒溫區(qū)的主要功能是保持升溫區(qū)達到的溫度。冷卻區(qū)的作用是使烘干后的鐵皮得到充分冷卻，若冷卻不夠，鐵皮收片時漆膜易劃傷，堆垛后容易發(fā)生粘片。

　　峰值溫度保持的太短，涂料或油墨烘烤得不充分，會導致油墨、涂料發(fā)軟，不能充分發(fā)揮其保護或其他功能。高溫蒸煮試驗后，常常出現(xiàn)附著力不好。峰值溫度保持的過長，會引起烘烤過度，涂料會變脆，在加工時易斷裂，烘烤過度還會引起涂料、油墨的顏色變黃。

為避免烘烤不充分、烘烤過度，必須定時檢查烘房溫度曲線圖，以確定標準機器速度下的溫度峰值時間。