浅谈马口铁印刷工艺及特点

浅谈马口铁印刷工艺及特点
为使各种食品保持原有的品质，1819年，美国人安德伍在波斯顿开设第一家马口铁制罐工厂，他们将马口铁剪成一定的形状，由工匠焊接成圆筒，在两端加焊圆底，顶部开一孔，将食物罐进筒内，这就是最初的马口铁包装。随着时间的推移，人们在马口铁上印上图案，使得马口铁金属罐不仅仅起到食物保鲜作用，还有外观装饰性的作用，更能吸引顾客眼球。
马口铁（英文tinplate）是镀锡冷扎薄钢板的简称，是优质低碳（含碳量<0.13%）薄钢板上镀了一层极薄的锡(0.10-0.15um)的金属材料,亦称镀锡铁皮。它由钢基1、锡铁合金层2、锡层3、锡氧化膜4、油膜5等5层组成（如图一）。马口铁印刷俗称印铁，印刷后的马口铁经焊接卷封或冲压可制成各种规格的桶、罐、皇冠盖等容器，供食品罐头、油脂化工、医药卫生、建材、家电制品、标牌等商品包装及玩具制造业使用。

马口铁印刷工艺通常按上述工艺流程在印铁生产线上作业完成。印铁生产线一般由进料装置、胶印机组、涂料机组、烘房及收片装置等设备组成。各工序的工艺特点及要求如下：
一、 内涂
用马口铁制作的包装容器，根据内容物的特性，通常需要在容器内表面涂上某种涂料，以防止内容物侵蚀罐壁和内容物被污染，利于长时间储存。对于糖果盒类、为防止后加工卷边，露铁擦伤生锈，也需涂一层装饰性涂料，增加美观。对于食品罐头内涂料的性能不但要具备耐腐蚀性、良好的附着性、柔韧性、无毒、无味，符合食品卫生安全要求，还须具备后工序中如高频电阻焊的加热、内补涂的局部高温加热，及罐装后121℃高温蒸煮而不褪色和不失光的性能。一般内涂有酚醛树脂涂料、环氧-酚醛树脂涂料、丙烯酸树脂涂料和铝粉涂料等，通常根据内容物特点选择内涂料种类及涂层厚度。
二、 涂底油、白可丁（印白）
由于马口铁罐产品一般是先印刷，后制罐，而制罐需经过弯曲、拉伸、焊接、翻边、卷封等工序，除要求干透的涂膜及油墨层有足够的强度外，还要求有足够的附着力，以免在加工成型的过程中产生涂膜和油墨层变形，开裂，甚至从马口铁上脱落的，由于油墨与马口铁之间的附着力不是很理想，因此需要在两者之间涂上一层的涂料（即底油）以改善附着力。
底油一般有乙烯基类、改性乙烯基类、环氧一氨基类，对于底油性能有如下要求：
1、 透明性要好，干燥成膜后泛黄性小，不能遮盖金属质感。
2、 有良好的流平性、热固化性和柔韧性。
3、 对油墨有足够的亲和性，对各类铁皮有良好的附着力。
因底油大多为低分子化合物，干燥成膜后，易

受覆盖在他上面的其他涂料中的添加剂影响，降低其理化性能（附着力、泛黄性），所以要与光油相匹配。
白可丁主要成分为：成膜物质、颜料、催干剂、辅助料、溶剂。成膜物质主要是油和树脂、颜料和油墨相似，辅助料中加些防锈颜料，溶剂为载体。为获得良好印刷效果，白可丁的颜色可根据需要加不同的颜料加以调配。
根据版面设计要求，有时不能采用涂白，可以采用印白代替。涂白与印白相比较，涂白具有以下优点：
1、 白可丁涂布后，经烘房数次烘烤不易泛黄。
2、 因白可丁涂布厚度比白墨厚3-4倍，较白墨有良好的白度及丰满度，且平整光滑，有足够光泽。
3、 因白可丁中，成膜物质通常为高分子，能耐各种罩光油浸蚀。
白可丁根据成膜物质不同，有丙烯酸类和聚酯类，聚酯类加工弯曲性能较好，可直接用于各种罐身，丙烯酸类耐高温蒸煮，用于食品罐等需高温蒸煮的产品。
三、 制版：
印铁的制版与其它制版方法相同，针对马口铁印刷特点也有特殊要求：
1、 在铁皮印刷中，由于承印物马口铁的不吸收性及铁皮具有一定的硬度，印刷时，网点的变形较纸张更为明显，尤其在暗调和中间调区域，由于网点变形，中间调跳级变深，暗调急剧变化升级，使用方形网点更为明显，而菱形网点或圆形网点，中间调的突变现象有所缓解，因此，印铁制版网点均选择圆形网点或菱形网点，这对印铁网点再现比较有利。
2、 因马口铁印刷好后，还要加工成型，所以制版时要留出焊缝边等预留加工部分，以保证加工成型后，文字图案不偏离中心。
3、 所有焊接成型的产品如喷雾罐的印版缝缝边绝对不能有图文、异色点等，以保证后继焊接的需要。
四、 印刷：
马口铁经过内涂、外涂工序后可上机印刷，因马口铁表面光洁，不吸收油墨且具有一定的硬度和厚度，所以马口铁印刷一般都采用的是胶版印刷，其印刷原理：油水不相溶、网点构象与成色、选择性吸附。马口铁平版印刷与单张纸胶印基本一样，但由于马口铁的特殊性也决定了马口铁印刷与普通的胶版印刷有一定不同，主要有以下几个方面。
1． 印刷油墨：
a) 油墨的干燥性及耐热性，印铁油墨的固化要经过加热干燥，所以要求加热后的白墨不变、不发黄，彩色墨不褪色、不变色，上光油不失光，印铁油墨一般经150℃、10-12分钟固化，但通常后工序中如光油烘烤高频电阻焊接，内补涂、内全喷烘烤,温度要达到180-220℃，因此，油墨耐热性能显得更为重要。
b) 耐溶剂性。印刷后上光油中含有各类溶剂，为防止上光时产生渗色现象，油墨要具有良好的耐溶剂性能。
c) 耐蒸煮

性：用食品灌装的容器需高温杀菌处理，因此，要求印铁油墨不能因湿蒸汽作用而发生渗色、褪色、变软脱落。
d) 耐加工性。印铁制品大多要经过冲压、打孔、弯折、翻边、卷封等工序，所以铁皮表面的墨层应具有较强结构，要求印铁油墨具有良好的附着力、柔韧性、表面硬度和抗冲击强度。
e) 耐光和耐气候性。各种日用品一般存放时间较长，所以要求印铁油墨不能因光的照射或气候因素而褪色和老化。
f) 油墨层不含重金属。许多印铁产品如玩具盒、棋盒、电池壳等出口的产品，油墨中的重金属含量还应符合美国、日本、欧盟的相应的标准。
2．光油
完成所有印刷的铁皮印刷品，需罩上一层亮光油，以增加印件表面光泽及抗刮伤性能，同时也增加一定硬度，使印刷面涂膜具有一定的柔韧性和耐腐蚀性。光油应具备以下性能：
a) 保色性能好，光油中的溶剂不能使油墨渗色、褪色。
b) 有足够的硬度和牢固度，以能承受后工序的加工变形。
c) 同白涂料或底油相匹配，不能侵蚀白涂料或底油。
亮光油常见的有环氧树脂、醇酸树脂、丙烯树脂、丙烯酸氨基等，成分不同，性能也不同，用途也不一样。通常要根据后工序是否有深度冲压变形，焊接的局部高温加热及是否需要高压蒸煮等情况选用不同类型光油。
为提高生产效率并节约能源，一般情况下最后一个印刷过程与上光油过程合并。
上光除了可以用辊筒涂布之外，也可用印刷亮光油墨的方法，两者光泽度并无多大的差别，但耐加工性能不如辊筒涂布。
光油除亮光油之外，还有亚光油、皱纹油、珍珠光油。亮光油取得高光泽的效果，符合人们传统的审美习惯。而亚光油则相反，它能使印铁制品表面无光泽，具有纸质感，具有典雅的装饰效果。皱纹油涂装成形后呈水晶般透明的鳞片状，光线反射使马口铁上印刷精美的图案富有立体感，从不同角度看，富有极高的艺术欣赏价值。珍珠光油涂于大面积露白的版面上，具有珍珠般的光泽，衬托印刷图文光彩明亮，同样具有极高审美价值。
3．干燥工序及要求
所有涂料、油墨均需烘干，干燥工序由以下三个参数决定：A、烘炉所设定的温度，B、保持温度峰值的时间。
烘房通常由三部分组成：升温区、恒温区、冷却区。升温区的主要功能是把铁片从室温升高到设定的温度，恒温区的主要功能是保持升温区达到的温度。冷却区的作用是使烘干后的铁皮得到充分冷却，若冷却不够，铁皮收片时漆膜易划伤，堆垛后容易发生粘片。
峰值温度保持的太短，涂料或油墨烘烤得不充分，会导致油墨、涂料发软，不能充分发挥其保护或其他功能。高

温蒸煮试验后，常常出现附着力不好。峰值温度保持的过长，会引起烘烤过度，涂料会变脆，在加工时易断裂，烘烤过度还会引起涂料、油墨的颜色变黄。
为避免烘烤不充分、烘烤过度，必须定时检查烘房温度曲线图，以确定标准机器速度下的温度峰值时间