摘 要:論述了平板印刷中的馬口鐵印刷的獨特工藝要求。目前,我國人均金屬鐵罐消耗水平遠低于國外發達國家,這種國情也預示著我國馬口鐵包裝制造業有著很大的發展空間。
關鍵詞:馬口鐵印刷;工藝;發展前景
中圖分類號:TS852 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2013)26-0085-02
馬口鐵(英文為tinplate)印刷俗稱印鐵,就是在馬口鐵(鍍錫冷軋薄鋼板的簡稱,即優質低碳薄鋼板上鍍了一層極薄的錫的金屬材料)上印制圖案。與平版印刷中的紙張印刷一樣,馬口鐵印刷也運用平版膠印的原理,即利用水、墨相斥的物理性質,借助印刷壓力,經橡皮布把印版圖文轉印到馬口鐵上。
早在1819年,為使各種食品保持原有的品質,美國人安德伍在波士頓開設了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,頂部開一個孔洞,將食物灌入筒內,這就是最初的馬口鐵包裝。隨著時間的推移,人們開始在馬口鐵上印制圖案,使得馬口鐵金屬罐不僅僅具有食物保鮮的功用,還兼有外觀裝飾性的作用,以吸引顧客的眼球,激發消費者的購買欲望。因此,印刷后的馬口鐵作為一種重要的包裝材料,與紙張一起被廣泛應用于包裝行業當中。并且,印刷后的馬口鐵經焊接卷封或沖壓可制成各種規格的桶、罐等容器,不僅應用于食品行業,同時也為油脂化工、醫藥衛生、家電制品、建材、標牌等商品包裝及玩具制造業所使用。
盡管馬口鐵印刷與紙張印刷都是普遍采用平版印刷技術,但是對于這兩種不同的材質來說,它們所采用的技術既有相同點,也有許多不同之處。因為馬口鐵印刷其實是屬于金屬印刷范疇,是一種專門的印刷,加之馬口鐵具有特殊的物化性以及印刷品的再加工性能,因此,與紙張印刷相比,無論從印刷工藝還是所采用的設備方面,都存在很大的差異。本文即是對馬口鐵印刷的獨特工藝的論述,同時,對馬口鐵包裝的發展前景也略作探討。
一、馬口鐵印刷的獨特工藝
(一)馬口鐵印刷中的油墨涂層的附著力至關重要
由于馬口鐵印刷品一般是先印刷,后制罐,最終要制成食品罐頭、玩具、金屬相架以及化工產品的桶、罐等,而制罐需經過彎曲、拉伸、焊接、剪裁、翻邊、卷封等工藝工序,除要求干透的涂膜及油墨層有足夠的強度外,還要求印刷油墨對馬口鐵有較好的附著力和相應的機械性能,以免在加工成型的過程中產生涂膜和油墨層的變形和開裂,甚至從馬口鐵上脫落。特殊產品如罐頭容器等,其油墨涂層還要具備高壓蒸煮的物理性能,這也要求油墨涂層與馬口鐵表面之間必須具有優良的附著力。馬口鐵表面油墨涂層附著力的好與壞,關系到馬口鐵本身的表面性能、印刷過程中使用的油墨、涂料的種類、烘烤溫度以及油墨涂層的厚薄等許多方面的因素,因此,這道工藝至關重要。
由于油墨在馬口鐵上的附著力往往不是很理想,因此,需要先在二者之間涂上一層涂料,即底油,以改善附著力。其作用是其既能牢固地附著在馬口鐵表面,又能很容易地讓其上面的各色油墨附著、粘合,使馬口鐵印刷產品在進行彎曲、沖擊、拉伸、卷邊等加工成型時,油墨涂層不致因為機械加工而受損。因此,對于底油的要求,一般是要對金屑表面有很好的濕潤性能,成膜后有理想的抗機械強度;要透明性好,干燥成膜后不會泛黃,又不遮蓋金屬的質感;要具有良好的流平性、熱固化性和柔韌性;要對油墨有足夠的親和性,對各種鐵皮都有良好的附著力。
(二)馬口鐵印刷對油墨有著特殊的要求
馬口鐵表面光滑,盡管在彩色套印前已對其表面涂布上了一層底漆涂料,但如果對連接材料中合成樹脂與馬口鐵表面的粘附性問題考慮不足,制作出的油墨附著力就不能滿足馬口鐵的印刷適性。同時,印鐵油墨除了應具備膠印油墨的印刷適性外,還必須具有耐熱性、耐溶劑性、耐加工成型性、耐蒸煮性等幾種性能。因此,馬口鐵印刷中要合理地選用油墨品種。
馬口鐵印刷對油墨的要求又分為對白墨的要求和對彩墨的要求。首先,對白墨的要求是,為了提高油墨的附著力,印刷前需要先對馬口鐵進行白色打底。白色是一切畫面的基色,有很高的明度,加入其他高能度的色相后,能提高各色相明度而形成色階。馬口鐵表面呈銀白或黃色,有金屬光澤,在印刷彩色圖文之前,需要把表面涂白或印白,受油墨覆蓋能力的限制,單色機往往需要二次印白,其白度可達75%。白度作為馬口鐵印刷產品質量的重要指標,要求白墨具有與底漆良好的結合力、經多次高溫烘烤不泛黃、耐高溫蒸都不走色等特性。常用的底漆是環氧胺基型,具有色淺,經多次烘烤不泛黃、不老化的特點和柔性好、耐沖擊的工藝性能。其次,對彩墨的要求是,馬口鐵印刷的彩色油墨除了應具備一定程度的抗水性能外,還需要有其特殊的要求。由于馬口鐵表面不滲透水分和溶劑,需要經過烘烤干燥,故而其油墨應為熱固化型,對顏料的著色力和耐久性要求較高。馬口鐵油墨除了應具備一般膠印油墨的基本性能之外,根據印鐵的特點還應具有耐熱性、墨膜附著力強、耐沖擊、堅硬性好、耐蒸煮和耐光等特點。
馬口鐵多色套印結束后,還要在油墨表面涂布一層光油。為提高生產效率并節約能源,一般情況下最后一個印刷過程與上光油過程合并。光油除亮光油外,還有亞光油、皺紋油、珍珠光油等,涂上后能使印鐵制品具有不同的質感。涂布光油的目的,不僅是給馬口鐵產品外觀圖文增加光澤度,使之艷麗奪目,而且光油在油墨表面張力作用下可以滲透到墨層,增加墨層表面的柔韌性、耐磨性和耐沖擊強度,達到理想的附著力。此外,光油經過高溫固化后形成的涂膜,能將油墨涂層與外界隔離,使馬口鐵產品表面能耐物理性和化學性的物質侵蝕。
(三)馬口鐵印刷中的烘烤干燥工藝極為講究
馬口鐵印刷,其表層油墨是利用熱固化形式進行干燥,這是金屬印刷區別于平版膠印的主要特征之一。在馬口鐵印刷生產中,油墨的干燥是一個復雜的理化反應過程。只有合理地控制油墨的干燥速度,掌握油墨干燥中的理化機理,才能有效地進行快速的印刷作業,保證產品質量。如果油墨干燥太快,就會降低油墨的正常傳遞性能,影響生產的正常進行,造成印跡發虛,墨色發淡,印版、墨輥表面出現油墨干結,使傳遞中的下墨受阻,使印版圖文干結層向外擴張,使干燥劑用量過大,造成油墨吸附性增加、空白部分起臟等現象。而如果油墨干燥太慢,又可造成套印困難、粘連、附著力等,使牢固度降低,容易造成傳送過程中的劃傷等。所以,油墨的干燥速度要適宜,太快太慢均是不利的。
因為承印物的不同,馬口鐵印刷機的輔助機構也有別于印紙膠印機。馬口鐵不溶于水,不吸附溶劑,所以印刷油墨需經高溫烘烤才能使溶劑發結膜固化,故而印刷工藝裝置中一般需配有烘房。由于每一道工序所使用的涂料、油墨所含的樹脂、顏料成分不同,因此烘烤溫度也不盡相同。嚴格控制每道工序的烘烤溫度,是馬口鐵印刷產品質量的關鍵所在,它將直接影響整個油墨膜層的附著力。這就要求印刷工人嚴格控制每道工序的烘烤溫度,定期檢查烘房內的溫度,力求達到烘房內的實測溫度值與烘房溫度顯示儀的溫度值誤差在13攝氏度之間。機臺運轉速度也應控制在一定范圍內,以保證油墨涂層有合適的烘烤時間。
二、馬口鐵包裝的發展前景
一直以來,包裝制造業始終面臨非常大的資源壓力和環境壓力,如今在我國超市商場,很多包裝均是塑料做的,塑料包裝市場占有率很大,但造成的污染也是有目共睹的,成為人們日常生活中的隱形殺手。在人們環保意識不斷增強的今天,對包裝的要求越來越高,而具有低污染、可回收、省資源特性的馬口鐵包裝在未來的包裝用途上,無疑將有更寬廣的發展空間。馬口鐵屬于環境無害性物質,可自然氧化分解,回復至原始氧化鐵狀態后即回歸自然,不會殘存造成環境污染。馬口鐵具有的其他包裝材質沒有的特性便是可被磁鐵吸附,極易于從垃圾中回收,減少垃圾量。此外,利用馬口鐵廢屑生產鋼鐵相較于鐵礦生產,每噸廢鐵屑可節省230m3天然氣的使用量,所以馬口鐵的回收再制過程可降低對全球性環境與能源的影響,符合未來產品趨勢。
隨著中國經濟進一步向國際化、一體化方向發展,馬口鐵罐作為包裝印刷的一個分類,因其良好的密封性、保藏性、避光性、堅固性和特有的金屬裝飾魅力,以及款式多樣、成型性好、印刷精美,越來越受到各方關注。各國都普遍重視這一包裝材料,是世界上用量最大的一種金屬包裝板材。目前,我國人均金屬鐵罐消耗水平遠低于國外發達國家,這種國情也預示著我國馬口鐵包裝制造業有著很大的發展空間。隨著馬口鐵各種CC材料、DR材料、鍍鉻鐵的不斷豐富,促進了包裝制品及技術發展,馬口鐵包裝到處充滿創新,而與之不可分割的馬口鐵印刷的前景也必然一片光明!