一種三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝的制作方法
【專利摘要】一種三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝，所述生產工藝具體包括以下步驟：涂膜，預先準備好罐內漆與罐外漆，使用涂布機將準備好的罐內漆與罐外漆分別涂布于載體膜上；預烤并貼覆保護膜，將涂層與載體膜置于烤箱中進行預烤；壓膜，通過輥輪壓膜的方式將涂層轉移至金屬材質板材上；固化后制罐，通過熱固化或紫外光固化將涂層固化后制罐。利用涂布機涂布罐內漆與罐外漆于膜上的方式，一方面可保證涂層厚度的均勻性，另一方面可利用涂布線上的烤箱充分有效回收涂層中的溶劑，作業安全和環境安全均可得到保證，涂層上之載體膜作為保護層，有效保護罐身所用之板材的罐內漆涂層與罐外漆涂層，防止產生交叉污染和導致可能的食品安全問題。
【專利說明】
一種三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝
技術領域
[0001] 本發明涉及易拉罐制造技術，特別涉及一種三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工 〇
【背景技術】
[0002] 三片罐由罐蓋、罐身、罐底三部分組成，故簡稱三片罐。三片式金屬材質易拉罐作 為包裝領域的后起之秀，憑借其節能環保易回收、優越的力學性能、良好的包裝性能、較低 的制造成本等優勢特點，已廣泛應用于飲料和啤酒的金屬包裝領域，如王老吉、青島啤酒等 品牌用戶均使用三片式鐵制易拉罐作為其罐裝產品的包裝材料。
[0003] 目前三片式金屬材質易拉罐主要通過罐蓋、罐身、罐底三片之間的鉚合焊接而封 罐成型，生產工藝流程主要如下:選取鐵料-滾涂印刷-烘烤-剪板-焊接-內外補涂-烘烤-縮 頸-翻邊-封口-檢罐-集罐-打包-入庫。
[0004] 特別的，針對罐身的生產，分別包含罐內漆與罐外漆（白可丁、油墨和光油)在金屬 材質板材上的滾涂印刷、烘烤固化及剪板步驟，主要采取罐內漆與罐外漆（白可丁、油墨和 光油)分別滾涂印刷及分別烘烤固化的方式，烘烤固化結束后將板材疊放于板材架上，使用 前按照標準易拉罐罐身之規格尺寸對板材進行裁剪制作，從而得到尺寸合適的罐身板材 后，再與符合規格要求之罐蓋、罐底進行后續之封罐步驟。
[0005] 然而，由于罐身所滾涂印刷的罐內漆與罐外漆（白可丁、油墨和光油）均為含有大 量有機溶劑的混合物，滾涂印刷過程中、烘烤固化過程中均會釋放出大量的有機溶劑，此點 對作業空間及環境安全均產生威脅。同時，滾涂印刷及烘烤固化后的板材采取疊放于板材 架的方式，將會使得罐身所用之板材的罐內漆涂層與罐外漆涂層（白可丁、油墨和光油)在 熱固化前和熱固化后都有機會長時間接觸，由于罐內涂層漆最終將接觸罐內之食品或飲 品，顯然，我們對于罐內漆將會有更嚴苛的要求;而疊放時長時間接觸的過程中，若罐外漆 涂層中（白可丁、油墨和光油)有未固化完全的小分子物質存在，則可能會導致罐內漆涂層 被污染，從而污染罐內飲品及食品，最終可能產生食品安全問題。
[0006] 現有技術主要存在兩方面的不足：
[0007] 1.滾涂印刷過程中、烘烤固化過程中，會產生大量的有機溶劑，對作業空間及環境 安全均產生威脅。
[0008] 2.滾涂印刷罐內漆與罐外漆（白可丁、油墨和光油）的板材采取疊放的方式，由于 小分子物質會產生迀移，若熱固化不完全，則罐內漆與罐外漆（白可丁、油墨和光油)極有可 能產生交叉污染，最終導致食品安全問題。
[0009] 本發明通過一系列技術的綜合運用，可有效解決上述問題。
【發明內容】
[0010] 本發明通過涂膜、壓膜轉移的方式，將罐內漆和罐外漆分別轉移至金屬材質板材 的兩面，并在罐內漆涂層和罐外漆涂層表面分別保留一層PET保護膜，使得板材疊放于板架 上時可得到有效的保護而不產生交叉污染，直至剪板制作前才需將保護膜揭去。特別地，原 有的熱固化方式也可更改為紫外光固化的方式。
[0011] 為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
[0012] 一種三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝，所述生產工藝具體包括以下步驟：
[0013] 步驟1:涂膜，預先準備好罐內漆與罐外漆，使用涂布機將準備好的罐內漆與罐外 漆分別涂布于載體膜上；
[0014] 步驟2:預烤并貼覆保護膜，將涂層與載體膜置于烤箱中進行預烤；
[0015] 步驟3:壓膜，通過輥輪壓膜的方式將涂層轉移至金屬材質板材上；
[0016] 步驟4:固化后制罐，通過熱固化或紫外光固化將涂層固化后制罐。
[0017] 進一步的，所述步驟1具體為:所述罐外漆包括：白可丁、油墨和光油，使用涂布機 將提前準備好的罐內漆與白可丁、油墨和光油分別預涂于一層載體膜上。
[0018] 進一步的，所述步驟2具體為:將涂層與載體膜置于烤箱中進行預烤，烘烤出涂層 中的溶劑，同時通過烤箱所連接的RT0系統對溶劑進行回收利用和處理;接下來將一層保護 膜貼合于涂層表面，得到上下都受到保護的復合膜，各種復合膜的中間層分別為罐內漆、白 可丁、油墨、光油。
[0019] 進一步的，所述步驟3具體為:先揭去復合膜的上層保護膜，然后采用輥輪壓膜的 方式，將復合膜的罐內漆涂層轉移至金屬材質板材的一面上，此時仍需保留罐內漆涂層原 有之載體膜;然后將復合膜的罐外漆涂層的白可丁轉移至金屬材質板材的另一面上并揭去 表面的載體膜，揭去白可丁涂層表面的載體膜后，將復合膜的油墨涂層轉移至白可丁涂層 表面并揭去表面的載體膜，光油涂層轉移至油墨涂層表面，保留光油涂層表面的載體膜。
[0020] 進一步的，所述步驟4具體為：當罐外漆涂層和罐內漆涂層均分別采取壓膜轉移的 方式貼合至金屬材質板材上后，進行熱固化的方式進行固化，在開始進行焊接鉚合封罐之 前，先揭去涂層外的保護膜，對罐身板材使用激光灼燒的方式，去除邊緣部分而保留所需要 的部分，然后根據標準易拉罐的規格尺寸剪板得到尺寸合適的罐身板材，接下來立即與罐 蓋及罐底進行焊接鉚合封罐。
[0021] 進一步的，所述步驟4具體為：當罐外漆涂層和罐內漆涂層均分別采取壓膜轉移的 方式貼合至金屬材質板材上后，進行紫外光固化的方式進行固化，提前選用可剝離型UV固 化樹脂涂層，采用紫外光和底片曝光固化的方式進行曝光后，揭去涂層外的保護膜，在板材 上留下UV固化區域，揭去未UV固化區域，然后進行剪板制作，最后進行焊接鉚合封罐。
[0022] 進一步的，所述載體膜和保護膜材料包括PET膜。
[0023]本發明的有益效果在于：
[0024] 1.利用涂布機涂布罐內漆與罐外漆（白可丁、油墨和光油）于膜上的方式，一方面 可保證涂層厚度的均勻性，另一方面可利用涂布線上的烤箱充分有效回收涂層中的溶劑， 作業安全和環境安全均可得到保證，省去了滾涂印刷步驟及其所產生的溶劑揮發對作業空 間及環境安全帶來的不利影響。
[0025] 2.涂層上之載體膜作為保護層，可分別有效保護罐身所用之板材的罐內漆涂層與 罐外漆涂層，防止產生交叉污染和導致可能的食品安全問題。
【附圖說明】
[0026]圖1為現有技術不意圖；
[0027]圖2為本發明之技術示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，并 不用于限定本發明。
[0029] 相反，本發明涵蓋任何由權利要求定義的在本發明的精髓和范圍上做的替代、修 改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本發明有更好的了解，在下文對本發明的細 節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的 描述也可以完全理解本發明。
[0030] 如圖1所示，現有的三片式金屬材質易拉罐罐身材料示意圖，制備好以后采取疊放 于板材架的方式，將會使得罐身所用之板材的罐內漆涂層與罐外漆涂層（白可丁、油墨和光 油)在熱固化前和熱固化后都有機會長時間接觸。而疊放時長時間接觸的過程中，若罐外漆 涂層中（白可丁、油墨和光油)有未固化完全的小分子物質存在，則可能會導致罐內漆涂層 被污染，從而污染罐內飲品及食品，最終可能產生食品安全問題。
[0031] 如圖2所示，本發明的三片式金屬材質易拉罐罐身的材料，采用一種三片式金屬材 質易拉罐罐身的生產工藝，所述工藝具體包括以下步驟：
[0032] 步驟1:涂膜，預先準備好罐內漆與罐外漆，所述罐外漆包括：白可丁、油墨和光油， 使用涂布機將提前準備好的罐內漆與白可丁、油墨和光油分別預涂于一層載體膜PET上，其 中罐內漆的涂膜厚度約為10~12um，白可丁的涂膜厚度約為10~12um，油墨的涂膜厚度約 為10~12um，光油的涂膜厚度約為8~10um。
[0033] 步驟2:預烤并貼覆保護膜，將涂層與載體膜置于烤箱中進行預烤，在一定溫度下 (罐內漆80~100°C下預考1~5min;白可丁80°C~90°C下預考1~5min;油墨80~100°C下預 考1~5min;光油80~100 °C下預考1~5min)烘烤出涂層中的溶劑，同時通過烤箱所連接的 RT0系統對溶劑進行回收利用和處理;接下來將一層保護膜PET膜貼合于涂層表面，得到上 下都受到保護的復合膜，各種復合膜的中間層分別為罐內漆、白可丁、油墨、光油。此復合膜 的涂層中基本不含有溶劑，后續固化過程中不會再釋放出大量溶劑。
[0034] 步驟3:壓膜，使用上述復合膜前，均需先揭去上層保護膜PET膜，然后采用輥輪壓 膜的方式，在一定溫度、壓力及速度下(壓膜溫度100~130°C，壓力1~5Kg/cm2,壓膜速度1 ~5m/mi n ;)，先將復合膜的罐內漆涂層轉移至金屬材質板材的一面上，此時仍需保留罐內 漆涂層原有之載體膜PET膜作為保護層;然后將復合膜的罐外漆涂層的白可丁轉移至金屬 材質板材的另一面上并揭去表面的載體膜，揭去白可丁涂層表面的PET保護膜后，將復合膜 的油墨涂層轉移至白可丁涂層表面并揭去表面的PET載體膜，光油涂層轉移至油墨涂層表 面，此時仍需保留光油涂層表面的PET載體膜；以分別保護金屬材質板材上的上下涂層即罐 內漆涂層或罐外漆涂層不受后續工藝的污染或影響。
[0035]步驟4:固化后制罐，當罐外漆涂層和罐內漆涂層均分別采取壓膜轉移的方式貼合 至金屬材質板材上后，即可進行熱固化步驟(熱固化溫度160~200 °C，固化時間5~20min); 也可分別改紫外光固化的方式進行固化。接著將完成固化的板材置于板材架上疊放，直至 剪板制作罐身前即可將板材涂層上原有之載體膜揭去，因而疊放于板架上時板材的罐內漆 涂層和罐外漆涂層均可得到長時間的有效保護不受污染：
[0036] (1)對于可熱固化的涂層及板材:熱固化完成后疊放與板架上時，在開始進行焊接 鉚合封罐之前，需先揭去涂層外的保護膜，對罐身板材使用激光灼燒的方式，去除邊緣部分 而保留所需要的部分，然后根據標準易拉罐的規格尺寸剪板得到尺寸合適的罐身板材，接 下來立即與罐蓋及罐底進行焊接鉚合封罐。
[0037] (2)對于需紫外光固化的涂層及板材:需提前選用可剝離型UV固化樹脂涂層，采用 紫外光和底片曝光固化的方式進行曝光后，揭去涂層外的保護膜，在板材上留下UV固化區 域，揭去未UV固化區域，然后進行剪板制作，最后進行焊接鉚合封罐。
[0038] 上述的加工條件僅用以說明具體的生產工藝流程，并不用以限定其具體的加工條 件，加工條件以現有已知的加工條件為基礎。
[0039] 【實施例一】
[0040] 1.儀器及設備:包括涂膜機、烤箱、膜厚計、壓膜機、3M鉛筆、彎曲試驗機、重垂、60° 光澤計、刀片、膠帶。
[0041 ] 2.原料:包括罐內漆、白可丁、油墨、光油、PET膜、不銹鋼板材。
[0042] 3.罐身板材的制備：
[0043] 步驟1:涂膜:首先使用涂布機將提前準備好的罐內漆與罐外漆（白可丁、油墨和光 油）分別預涂于一層載體膜PET上，其中罐內漆的涂膜厚度約為10um，白可丁的涂膜厚度約 為12um，油墨的涂膜厚度約為10um，光油的涂膜厚度約為8um。
[0044] 步驟2:預烤:將涂層與載體膜置于烤箱中進行預烤，在一定溫度下(罐內漆90°C下 預考2.5min;白可丁80°C下預考2.5min;油墨90°C下預考3min;光油90°C下預考3min)烘烤 出涂層中的溶劑，同時通過烤箱所連接的RT0系統對溶劑進行回收利用和處理;接下來將另 一層保護膜PET膜貼合于涂層表面，得到上下都受到保護的復合膜，各種復合膜的中間層分 別為罐內漆、白可丁、油墨、光油。此復合膜的涂層中基本不含有溶劑，后續固化過程中不會 再釋放出大量溶劑。
[0045] 步驟3:壓膜:使用上述復合膜前，均需先揭去上層保護膜PET膜，然后采用輥輪壓 膜的方式，在一定溫度、壓力及速度下（壓膜溫度120°C，壓力3.5Kg/cm2,壓膜速度1.5m/ min;)，先將復合膜的罐內漆涂層轉移至不銹鋼板材的一面上，此時仍需保留罐內漆涂層原 有之載體膜PET膜作為保護層;然后將復合膜的罐外漆涂層的白可丁轉移至不銹鋼板材的 另一面上并揭去表面的載體膜，揭去白可丁涂層表面的PET載體膜后，將復合膜的油墨涂層 轉移至白可丁涂層表面并揭去表面的PET載體膜，光油涂層轉移至油墨涂層表面，此時仍需 保留光油涂層表面的PET載體膜；以分別保護不銹鋼板材上的上下涂層即罐內漆涂層或罐 外漆涂層不受后續工藝的污染或影響。
[0046] 步驟4:固化:當罐外漆涂層和罐內漆涂層均分別采取壓膜轉移的方式貼合至不銹 鋼板材上后，可進行熱固化步驟(熱固化溫度180°C，固化時間lOmin)，熱固化完成即得到上 下涂層均受到保護的罐身板材。
[0047]制備過程:先將罐內漆以噴涂的方式噴印在不銹鋼板材的一面上，厚度約為lOum， 于90°C下預烤2.5min，然后將罐外漆涂層的白可丁噴印上去，厚度約為12um，以80°C預烤 2.5min，接著噴印油墨厚度約為10um，以90°C預烤3min，再噴印上光油，厚度約為8um，以90 °C預烤3min，最后進行熱固化步驟(熱固化溫度180°C，固化時間lOmin)，熱固化完成即得到 上下涂層均受到保護的罐身板材。
[0048] 4.罐身板材的性能評估：
[0049] (1)評估指標
[0050] 主要評估所制備的板材涂層的如下性能指標:鉛筆硬度、附著性能。
[0051 ] (2)測試方法
[0052]板材及涂層性能檢測按GB/T13448-2006彩色涂層鋼板及鋼帶試驗方法進行測 試。測試之前需先揭去表面的PET保護膜。
[0053] (3)測試結果
[0055]從上述結果可見，不論是罐內漆或者罐外漆，通過涂膜后壓膜的方式轉移至不銹 鋼板材表面之后:其耐刮性、彎曲性、附著性、耐反向沖擊性、光澤性均可滿足要求。因而，采 用本發明新工藝制備易拉罐罐身板材完全可行。
【主權項】
1. 一種三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝，其特征在于，所述生產工藝具體包括 以下步驟： 步驟1:涂膜，預先準備好罐內漆與罐外漆，使用涂布機將準備好的罐內漆與罐外漆分 別涂布于載體膜上； 步驟2:預烤并貼覆保護膜，將涂層與載體膜置于烤箱中進行預烤； 步驟3:壓膜，通過輥輪壓膜的方式將涂層轉移至金屬材質板材上； 步驟4:固化后制罐，通過熱固化或紫外光固化將涂層固化后制罐。2. 根據權利要1所述的三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝，其特征在于，所述步驟 1具體為:所述罐外漆包括：白可丁、油墨和光油，使用涂布機將提前準備好的罐內漆與白可 丁、油墨和光油分別預涂于一層載體膜上。3. 根據權利要1所述的三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝，其特征在于，所述步驟 2具體為:將涂層與載體膜置于烤箱中進行預烤，烘烤出涂層中的溶劑，同時通過烤箱所連 接的RTO系統對溶劑進行回收利用和處理;接下來將一層保護膜貼合于涂層表面，得到上下 都受到保護的復合膜，各種復合膜的中間層分別為罐內漆、白可丁、油墨、光油。4. 根據權利要1所述的三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝，其特征在于，所述步驟 3具體為:先揭去復合膜的上層保護膜，然后采用輥輪壓膜的方式，將復合膜的罐內漆涂層 轉移至金屬材質板材的一面上，此時仍需保留罐內漆涂層原有之載體膜;然后將復合膜的 罐外漆涂層的白可丁轉移至金屬材質板材的另一面上并揭去表面的載體膜，揭去白可丁涂 層表面的載體膜后，將復合膜的油墨涂層轉移至白可丁涂層表面并揭去表面的載體膜，光 油涂層轉移至油墨涂層表面，保留光油涂層表面的載體膜。5. 根據權利要1所述的三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝，其特征在于，所述步驟 4具體為：當罐外漆涂層和罐內漆涂層均分別采取壓膜轉移的方式貼合至金屬材質板材上 后，進行熱固化的方式進行固化，在開始進行焊接鉚合封罐之前，先揭去涂層外的保護膜， 對罐身板材使用激光灼燒的方式，去除邊緣部分而保留所需要的部分，然后根據標準易拉 罐的規格尺寸剪板得到尺寸合適的罐身板材，接下來立即與罐蓋及罐底進行焊接鉚合封 罐。6. 根據權利要1所述的三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝，其特征在于，所述步驟 4具體為：當罐外漆涂層和罐內漆涂層均分別采取壓膜轉移的方式貼合至金屬材質板材上 后，進行紫外光固化的方式進行固化，提前選用可剝離型UV固化樹脂涂層，采用紫外光和底 片曝光固化的方式進行曝光后，揭去涂層外的保護膜，在板材上留下UV固化區域，揭去未UV 固化區域，然后進行剪板制作，最后進行焊接鉚合封罐。7. 根據權利要1所述的三片式金屬材質易拉罐罐身的生產工藝，其特征在于，所述載體 膜和保護膜材料包括PET膜。
【文檔編號】B32B38/10GK105881984SQ201610228647
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】鄭裕正, 楊明雄, 林承賢, 賴丕堅, 林耿弘, 周嬋華
【申請人】鄭裕正