以馬口鐵為主的金屬包裝憑借其優異的金屬質感,較好的密封性、牢固性、阻隔性、機械加工性以及豐富的表現力,深受人們喜愛。條碼作為馬口鐵包裝不可或缺的一個要素,其印刷質量不僅關系到馬口鐵包裝是否符合市場質量的要求,更在一定程度上影響到生產企業的市場競爭力。本文將通過分析馬口鐵條碼印刷過程中各環節的質量控制要點,找出馬口鐵條碼印刷質量的主要影響因素,并對其進行相關試驗和分析,最終得到用于改進馬口鐵條碼印刷質量的一系列工藝參數。
馬口鐵條碼印刷質量控制要點
1.設計
在設計時,馬口鐵條碼應注意以下幾個方面。
(1)標準EAN-13條碼的放大系數為0.8~2,放大系數越小,尺寸允許誤差就越小;條碼高度不能隨意減少,否則會降低掃描成功率;保證適量的空白區域寬度,如果寬度不夠,會導致掃描設備歸零以及不能正確判斷條碼的開始位置,從而影響條碼的識讀。
(2)掃描設備識別依據是條碼的條與空對紅光源的反射率不同,因此,條碼的條與空的反差越大越好,條應采用深色系,如深藍、深綠、深棕、黑等;空應采用淺色系,如紅、橙、黃、白等。一般來說,空為白、條為黑是最理想的搭配,而金屬材料的本色(如金、銀等)均不宜作為條和空的顏色。
(3)條碼的首選位置應在馬口鐵包裝背面的右下角。對于位于曲面上的條碼來說,當條的方向與曲面母線平行時,條碼表面曲度應不大于30°,否則條的方向應與曲面母線垂直。應避免將條碼設計在易被遮掩或損害的部位,以及穿孔、沖切口、拉絲拉條、接縫、折邊、交疊、波紋、隆起、褶皺等凹凸不平的位置。
2.制版
雖然馬口鐵印刷制版和普通膠印制版有類似的地方,但二者在工藝上有所不同。由于馬口鐵主要用來制作金屬容器包裝,所以馬口鐵印刷制版時要了解金屬容器包裝的基本特點。例如,飲料罐、噴霧罐在印刷制版時要留有電阻焊的位置,圖文之間要有一定的間距,以便對印刷后的馬口鐵進行裁切、高頻焊縫以及制罐等。
3.涂布
馬口鐵作為承印材料,本身具有一定的色相,不適合直接印刷圖案和條碼,因此要在其表面先涂布一層底色,通常采用白色涂料(也稱為“白可丁”)對馬口鐵表面進行涂布。白色涂料要求白度佳、遮蓋力好、附著力強,在高溫烘干條件下不泛黃、不褪色,并在制罐過程中不掉層、不剝離。另外,要控制好白色涂料的黏度,黏度太高,涂層的流平性不良;黏度太低,則無法達到所需的涂層厚度。涂層能否完全遮蓋馬口鐵的本色,直接影響條碼符號反差,從而影響條碼等級。
馬口鐵涂布后需要進入烘房進行烘干,而烘干的溫度和時間至關重要,直接影響涂層的厚度和流平性。從工藝角度講,烘房分為2個區域,一是升溫區,即將馬口鐵從室溫升至所需溫度,油墨溶劑揮發過程基本都是在這個區域完成的;二是烘干區,其主要功能是使馬口鐵的溫度保持在升溫區達到的設定溫度,通常為130~160℃,烘干時間控制在10min左右。在整個烘干過程中,要不定期對烘房的溫度進行校正,使烘干溫度符合工藝要求,同時,要控制好烘干時間,這主要通過調整烘干速度來實現。如果烘干過度,涂層容易泛黃、變脆,直接影響條碼的印刷質量;如果烘干不足,則涂層中的樹脂交聯反應不充分,導致涂層附著力差、發軟。
4.印刷
(1)油墨
在馬口鐵印刷中,由于油墨直接印在毫無吸收能力的金屬表面,所以油墨的干燥主要依靠油墨本身的氧化結膜反應和油墨溶劑的揮發來實現。因此,馬口鐵印刷油墨除了要具備良好的印刷適性,還應具備良好的附著力、耐加工、耐蒸煮殺菌、耐高溫烘干、抗水等性能。
(2)色序
馬口鐵印刷以單色或雙色為主。在印刷色序的安排通常遵循以下原則:先印網點覆蓋面積小的區域,后印網點覆蓋面積大的區域;先印油墨透明度差、顏色暗的區域,后印透明度好、顏色亮的區域;先印平網,后印實地;先印品紅等暖色調,后印青等冷色調。
(3)印刷機的調節
根據馬口鐵的規格,對印刷機的側規、雙張檢測器、印刷壓力、吸嘴等進行調節,同時經常更換橡皮布。
5.上光
在已完成所有圖文印刷的馬口鐵表面涂布一層光油,目的是提高馬口鐵印品表面的光澤度、耐光性和耐化學腐蝕性。此外,要求光油無色、透光率好,不影響條碼的識讀。
表1 不同厚度、不同色相的涂料對馬口鐵條碼符號反差的影響

6.質量檢驗
馬口鐵條碼印刷質量檢驗主要包括過程檢驗和成品檢驗兩部分。
過程檢驗包括原材料檢驗和印刷檢驗。原材料檢驗主要對馬口鐵、油墨、涂料按照國家標準或行業標準進行檢驗,如涂料常規檢驗主要是對涂層厚度、硬度、附著力、抗硫抗酸和耐沖擊強度等進行檢驗;印刷檢驗主要是對涂料施工性能等進行檢驗。
成品檢驗包括常規理化檢驗和特殊要求檢驗。常規理化檢驗主要包括:借助肉眼進行主觀檢測,要求馬口鐵印品正反面無明顯臟污、皺紋,主要部位無明顯劃傷,次要部位允許有輕微劃傷,商標文字、線條清晰完整,網點清晰,層次分明,墨色均勻,色相準確;利用檢測儀器進行客觀檢測,理化指標包括耐沖擊強度、
附著力、光澤度、白度、厚度、條碼等級、墨層表面硬度、耐蒸煮性、套印精度等;抗硫抗酸試驗等。特殊要求檢驗是指除上述常規理化檢驗之外,根據產品的特殊需要增加的一些必要檢測項目。
根據《商品條碼印刷資格認定工作實施辦法》和GB/T 18348-2008《商品條碼 條碼符號印制質量的檢驗》,馬口鐵條碼等級要達到2.5以上,參考譯碼準確性要達到4.0,可譯碼度≥62%。光學方面的參數要符合以下標準:最小邊緣反差要達到4.0;符號反差≥55%;調制比≥60%;缺陷度≤20%。
由馬口鐵的印刷特點和實際生產分析可知,影響馬口鐵條碼印刷質量的主要因素是制版、涂布和印刷三個過程。通常制版和印刷技術的成熟度較高,因此,馬口鐵條碼印刷質量受涂布影響最大,在一定程度上影響條碼符號反差。
表2 不同色相涂料的工藝條件和參數

表3 不同固含量乳白涂料的工藝條件和參數

涂布對馬口鐵條碼符號反差的影響試驗
在7次不同的時間下,對幾種涂料進行試驗,探討不同厚度、不同色相的涂料對馬口鐵條碼符號反差的影響,試驗結果如表1所示。通過分析試驗數據,可得出以下結論。
(1)采用同一型號的涂料進行涂布,隨著涂層厚度的提高,條碼符號反差也會相應提高。
(2)在涂層流平性良好的條件下,涂層厚度為12~16g/m2時,條碼符號反差隨涂層厚度的提高呈規律性上升。
(3)采用不同色相的涂料涂布,條碼符號反差也不同。GB2200-393N涂料(色相為乳白,稍帶紅相,固含量為65±2%)和GB2200-604N涂料(色相為本白,稍帶藍相,固含量為65±2%)為同一家企業生產,在相同涂層厚度的情況下,采用GB2200-393N涂料涂布的條碼符號反差大。
(4)GB2200-393N涂料是飲料、食品罐的常用涂料,其固含量為65±2%;C6505-404涂料為深沖二片罐常用涂料,其固含量為56±2%。二者的色相相近,在相同涂層厚度的情況下,采用GB2200-393N涂料涂布的條碼符號反差大,可見,涂料固含量也是影響條碼符號反差的因素之一。
(5)從第6組和第7組試驗可以得出,在其他條件相同的情況下,采用紅相涂料涂布的條碼符號反差比采用黃相涂料涂布的條碼符號反差波動大。
改進后的工藝參數
經過各項對比試驗和結果分析,我們初步確定以下工藝條件和參數。
1.依涂料色相分類
不同色相涂料的工藝條件和參數如表2所示。
2.依涂料固含量分類
不同固含量乳白涂料的工藝條件和參數如表3所示。