|
《金屬包裝設計與制造》（21）
金屬包裝容器覆膜板
文/吳若梅、劉躍軍
金屬板覆膜技術是把塑料膜和金屬板通過高溫熱壓，將膜貼在金屬板上的加工技術。覆膜技術在1977年誕生于日本，最初用于金屬容器，可代替內涂、外涂技術，到現在為止已發展到了建材內外裝飾裝修、家電、汽車等多個領域。覆膜加工由于不使用黏著劑、溶劑，所以不含甲醛，且塑料膜可經過美化裝飾、抗菌、防染等處理，確保了人體的安全和健康，同時又起到了環保的作用。
應用于金屬容器行業的覆膜板，俗稱為覆膜鐵(Laminated Steel)，是采用PP薄膜與馬口鐵或冷軋板進行復合而成。傳統的金屬罐內側都必須經過涂裝加工，而涂裝方法所含有的物質，對人體和環境都會產生有害影響，尤其是食用罐頭，現在的處理方法是在罐的內壁采用樹脂進行涂裝。但是，因這種涂裝工藝所使用的涂料里面含有環境激素的有害物質雙酚A類(Bis-phenol A)物質，這是一種國際公認的環境激素，而且可能出現溶出的問題，一旦溶出超標，會對人體產生不良影響。且這個問題導致的嚴重后果巳經引起國內外的重視。
金屬板覆膜技術的誕生，是金屬容器生產的革命性進步。隨著它的廣泛應用，傳統金屬容器生產工藝和技術將得到顛覆，生產率、生產成本、清潔衛生、環境保護等各個方面也都將前進一大步。
1、金屬覆膜板的性能和特點
(1) 覆膜板的特點
覆膜板是比傳統印涂馬口鐵更具優良的耐深沖、耐磨、耐腐蝕和裝飾性等特點的一種兼有高分子樹脂薄膜和金屬板材雙重特點的金屬材料。這一特點決定了覆膜板可以使用冷軋板作為基材，快速與套印精確的印刷薄膜復合，因此，覆膜板大大降低了材料成本。
(2) 覆膜板具有優良的性能
①覆膜板的耐腐蝕、抗銹蝕等特性，是涂料板不能比擬的。因為是塑料薄膜的復合板，所以涂料板存在耐腐蝕性和附著力的矛盾，對于覆膜板而言就是輕易解決了，這對于西紅柿罐、兩片罐等食品罐來說，覆膜板是理想的材料。
②覆膜板外觀光潔、爽滑、裝飾性好、手感好。
③覆膜板化學穩定性好、耐候性能好、耐老化，可以適應惡劣的環境而不會發生脫落和銹蝕。
④覆膜板加工性能優良，耐深沖、耐磨，在加工中不易破損。由于其表面爽滑，有潤滑作用，在金屬罐的加工中更易成型。
(3) 覆膜板材料成本更低
①由于覆膜板是一種兼有塑料薄膜和金屬板材雙重特點的金屬材料，因此，一般情況下，不必用馬口鐵作為基材去生產覆膜板。采用冷軋板覆膜，其成本優勢是顯而易見的。
②覆膜板的生產使用的是卷板連續高速的生產流水線，與傳統的印鐵工藝相比，生產速度快3倍。
③覆膜板的生產工藝，由于印刷塑料膜和覆膜均可一次完成，因此與傳統印鐵工藝相比，具有能耗低、速度快、用料少的特點。
④金屬板覆膜設備操作簡單、維護方便。傳統的馬口鐵印刷涂裝全靠技術操作人員的經驗來控制各道工藝，而覆膜板生產工藝和設備簡單，生產全過程都有自動控制，操作維修方便，不需特別專業培訓就能掌握生產和維護技術。
⑤與傳統的馬口鐵印刷涂裝相比，設備更少，投資更小，占地面積更小，使用工人更少，從而節省了大量的設備投資和人力成本。
(4) 環保、節能和衛生
①覆膜板的生產是無溶劑和廢氣排出的，也不需要涂料烘干，對環境的污染更少，對能源的節約也是非常明顯的。
②由于覆膜板不采用化學涂料和油墨，而是采用塑料薄膜進行熱復合，所以覆膜板不含對人體有害的各種化學物質。不使用黏著劑、溶劑，確保了人體健康、安全，解決了環境激素、揮發性有機化合物的問題。
③不含酞酸、苯二甲酸酷類等有害物質，能以再生資源充分使用。在制造時減少二氧化碳的產生，資源再生時不產生二唔英。廢覆膜鐵罐作為鐵資源再利用，回收率100 ，膜與鐵一起回收再利用處理時，因加熱，膜燃燒變成了水和CO2,這一部分轉化為天然氣，作為鐵加熱時的動力能源來利用。廢膜也可作為再生資源而利用。
2、金屬板覆膜工藝
(1) 覆膜板的材料
①覆膜板的基材。可用作覆膜板的基材非常廣泛，有鍍錫薄鋼板、鍍鉻薄鋼板、冷軋薄鋼板、鋁板、不銹鋼板、銅板等。
②復合薄膜。根據不同的使用要求，復合薄膜的材料也非常廣泛，有PP、PE、PET 、尼龍、布、激光膜和紙等。
一般采用PP膜用于罐體內側，膜的顏色有透明和白色等。因為采用PP白膜，已經通過了美國FDA的鑒定標準：TFS/PP、130oC/60min,專用于食品罐的內壁。
為了滿足制罐要求，目前加工中多采用的聚丙烯薄膜，其伸縮性和耐熱性都經過嚴格設計檢測，具有很強的抗破壞性能。基千對安全的首要考慮選用不含添加劑的可塑劑，它不含Bis-phenolA（罐內涂料含有的雙酚類物質）和Phthalic acid ester（塑料可塑劑含有的鄰苯二酸甲酣類），以上兩者均為國際公認危害生殖功能的物質，并且聚丙烯燃燒只生產水和CO2,不產生二噁英（嚴重危害皮膚和肝臟的物質），基于上述特點，產品回收后可以直接再生利用。
(2) 金屬板覆膜工藝
金屬板覆膜方法，就是把金屬薄板先經過表面預處理后，在復合機上與塑料薄膜進行熱壓復合而成。圖10-34為覆膜板生產工藝過程圖。
①金屬板表面處理。為了復合薄膜與金屬板復合牢固，必須先對金屬板表面進行預處理，即除去表面的油污和雜物。對于馬口鐵，由于表面比較清潔，一般采用吸塵的方法即可處理干凈。
②金屬板的輸送。金屬板在表面處理前，要把卷板展開，表面處理完后，要將金屬板送入復合設備中進行復合。這些工作都是用輸送裝置來完成的。
③復合膜的印刷。復合膜可以根據用戶的需要，預先進行印刷，塑料薄膜的印刷當前已經是非常成熟的工藝，可以印出多種色彩的圖案。印刷好的薄膜卷成卷，便于使用。
④熱復合。將塑料復合膜與金屬板同時送入上下復合棍中間，上下輥在熱復合裝置的加熱系統供熱下，產生250℃的高溫，使塑料薄膜在上下棍的壓力和高溫作用下，熱熔在一起。
⑤覆膜質量監測。在復合結束后，立即進行質量監測，自動檢查復合板表面有無起泡、分離、變色等問題，如有問題，立即反饋并自動調節各參數以改進質量。
⑥廢膜修剪。將覆膜后周邊的廢膜進行裁剪，并直接把廢膜送入廢膜回收裝置中。
⑦覆膜板收卷。將修剪后的覆膜板進行整理或收卷，以便送入下道制罐工序中。
|
