淺析玻璃酒瓶噴涂烤花的工藝要求

武紹山 李昌盛

（安徽龍瑞玻璃有限公司 亳州 236820）

0 引言

隨著酒類玻璃瓶從功能性到功能性兼內(nèi)涵的外延性要求發(fā)展，各種噴釉及瓶飾貼花應(yīng)運而生，且生產(chǎn)過程越來越復(fù)雜和精細(xì)化。而這種行業(yè)的興起不過短短幾年時間，生產(chǎn)工藝極不成熟。根據(jù)釉漆、花紙的材料特性，各酒瓶品種的噴釉及烘干、花紙烤制的生產(chǎn)工藝隨著設(shè)備、環(huán)境溫度的不同而又有所不同。本文力求總結(jié)出其普遍規(guī)律并給出調(diào)整范圍。

1 噴釉及其烘干以及與花紙烤制后附著力的關(guān)系

在清潔的玻璃酒瓶表面均勻噴涂上調(diào)制好的混合釉漆并烘干形成相對堅硬的漆膜是此工序的目的。玻璃瓶表面溫度在35 ℃±10 ℃的條件下最有利于形成光滑的漆膜，不致因溫度較低使漆分子收縮形成麻點，也不會因溫度較高造成同一瓶體漆液固化時間不同而影響漆膜亮度，釉漆均勻分布并附著后，經(jīng)過預(yù)烘箱75 ℃±10 ℃、靜置3～5 min使漆膜在低溫下充分流平、反應(yīng)，形成均勻的漆膜涂層。經(jīng)過短暫的初步固化后，水性釉面漆在高溫烘箱漸升溫到165 ℃±15 ℃，使漆中的樹脂分子與促進(jìn)劑在高溫下鏈?zhǔn)椒磻?yīng)形成堅固的漆膜，持續(xù)時間為12～18 min。升溫曲線見圖1。

圖1 釉漆烘烤升溫曲線

在此過程中，如溫度降低，烘烤反應(yīng)時間必須相應(yīng)延長，在相應(yīng)的控制范圍內(nèi)，其溫度與時間的關(guān)系基本上成反比，但漆膜固化需要的膠聯(lián)反應(yīng)在最低溫度120 ℃以上發(fā)生，如果烘烤溫度低于此下限值，釉漆分子與促進(jìn)劑的膠聯(lián)反應(yīng)不能發(fā)生，即使烘烤時間再長漆膜也不能固化。采用的釉漆材料不同，所需溫度也有所不同。溶劑型釉面漆材料，此溫度控制在150 ℃±15 ℃即可；而水性釉漆，其烘烤溫度要相應(yīng)提高15 ℃以上。為了后續(xù)工序中花紙在漆膜上的結(jié)合固化作基礎(chǔ)，此溫度、時間不能超出上限，否則漆膜膠鏈反應(yīng)完全達(dá)成，漆膜表面完全硬化，會導(dǎo)致其不能與花紙圖案中的材料有機(jī)結(jié)合形成粘合分子層，影響花紙圖案的附著力；如果花紙圖案附著力不佳，可小幅調(diào)低固化溫度，以使漆膜有一定的耐水附著力，不會造成貼花過程中產(chǎn)生水融解漆膜，也不會導(dǎo)致花紙水中的淀粉酶進(jìn)入漆膜在花紙烤制后形成污漬，難以擦除。

2 貼花操作的影響因素及相關(guān)要求

在人工貼花工序中，影響操作的原因較多，最主要的因素有：

（1）花紙的保存

因此種花紙多為水移貼花紙，最基本的小膜底紙，其底板紙要求有較強(qiáng)的吸水性、穩(wěn)定性，保存環(huán)境要求恒溫、恒濕，溫度控制在22 ℃，濕度55%左右。濕度低了會使水溶膠面硬化、收縮。紙張的另一個重點是水溶膠表面化的性能，要求平滑，不易硬化、收縮、龜裂?；埥Y(jié)構(gòu)見圖2。

（2）花紙柔軟性與韌性

因花紙可撕膜膠的成分及厚度不同，決定了花紙柔軟性與韌性不同。因酒瓶貼花部位基本上都是立體帶各種不規(guī)則曲面，花紙圖案是平面，所以需要花紙有一定的柔軟性與韌性，以達(dá)到局部延展的目的，但總體上花紙的軟硬程度取決于可撕膜的厚度與其材料的物理性能。

（3）瓶體與環(huán)境溫度

瓶體與環(huán)境溫度對貼花操作的影響較大。一般瓶體溫度保持在25～35 ℃，人工貼花操作的效率與質(zhì)量最高，在此溫度下，瓶溫不致影響到花紙可撕膜的軟硬度，既不會使花紙較軟起皺而用尼龍軟刷子打不開，也不會使花紙較硬影響延展性。環(huán)境溫度最佳溫度為20～25℃，使泡花紙水保持在這一溫度條件下，只起分解花紙與白板紙之間粘合劑的作用，而又不影響花紙硬度，而且這一環(huán)境溫度也是最適宜手工操作的溫度。

（4）漆膜的影響

因需要的漆膜外觀效果不同，漆材料也有所不同，導(dǎo)致固化后的漆膜光滑度、粘滯性、疏水性等物理特性不同。瓶體溫度對漆膜的粘滯性也有一定的影響，溫度越高，相對于花紙的粘滯性越大，越不利于花紙的移貼的定位偏差糾正，形成褶皺。相對來說，越光滑的漆膜粘滯性越小，越有利于貼花操作的效率與質(zhì)量。

3 帶花紙瓶烤制過程中的溫度與時間的控制

貼好花紙的酒瓶進(jìn)行烤制，使圖案與瓶體具有一定的附著力，此生產(chǎn)過程中溫度與升溫曲線最關(guān)鍵。細(xì)化此過程，可分解為烘干（或晾干）和烤制兩個過程。

（1）烘干（或晾干）

烘干分為自然晾干和工業(yè)烘干。把貼好花紙的酒瓶放置在通風(fēng)干燥環(huán)境下，溫度15 ℃、濕度35%左右12 h以上，花紙下部的水份會自然揮發(fā)后而干燥，環(huán)境溫度及溫度較高時導(dǎo)致花紙水溶膠面龜裂。這種自然晾干的方式水分揮發(fā)緩慢且均勻，后期烤制時不易爆花，成品率及質(zhì)量均較高，但因生產(chǎn)周期較長，且需一定的周轉(zhuǎn)空間與周轉(zhuǎn)損失?，F(xiàn)在普遍采用工業(yè)烘干，工業(yè)烘干的溫度控制在35～55℃約20 min即可大部分烘干，使水溶膠作用于漆膜表面，具有一定的粘合力，即可把可撕膜揭下。

（2）烤制

烤制的目的是在65～95 ℃、8 min左右把花紙圖案下部的殘存的部分水溶膠完全烤干。此過程中瓶體溫度逐漸升高，而不是急劇升溫導(dǎo)致水份急劇氣化破壞水溶膠的粘合力頂起花紙。再經(jīng)過95～175 ℃的漸變升溫，過程控制在12 min左右，花紙通過粘合劑與漆膜完全融合，達(dá)到耐50 ℃溫水浸泡30 min、鹽浴20 min、酒精浸泡10 min的標(biāo)準(zhǔn)附著力?；埧局魄€見圖3。

圖3 花紙烤制曲線

也有把工業(yè)烘干與烤制合二為一的設(shè)備，即特制烤花爐。此烤花爐的烘干與烤制升溫曲線和時間能完全達(dá)到這兩個效果，但對二者的控制精度要求較高，且可撕膜需在烤制后揭掉。

根據(jù)品種不同，花紙面積較大或因圖案原因，可撕膜上分布的排水孔較少時需適當(dāng)延長烘干時間并降低烤制溫度，但最低烤制溫度不得低于125 ℃，同時要降低噴釉后漆膜的烘干溫度8 ℃左右，烤制時間延長10 min，以保證花紙的附著力。

釉漆中的色粉對溫度很敏感，在花紙烤制環(huán)節(jié)溫度不得高于168 ℃，烤制時間不要超過12 min，如藍(lán)色或部分黃色，溫度超過則色粉焦化而變深；溫度過低導(dǎo)致花紙附著力欠佳，二次烤制也不能解決此問題，因第一次烤制時已使漆膜的膠鏈反應(yīng)完全達(dá)成，漆膜完成硬化，不與花紙的水溶膠融合，達(dá)不到要求的附著力。

烤制后揭膜。瓶溫為37～45 ℃時，可撕膜軟化度及柔韌性適宜揭膜操作。溫度過高則粘連，可撕膜揭掉后膜邊在瓶身上有殘留；溫度過低則可撕膜變脆，揭時產(chǎn)生碎屑，一次只能部分揭掉，需多次操作。

另外，還有一種烤制溫度在525 ℃以上，烤制進(jìn)間約在20 min以上的加工形式，即高溫烤花。高溫烤花不需經(jīng)過噴釉，直接在光瓶上貼花并烤制。這種方式烤制出的酒瓶因花紙顏料或金屬色粉與玻璃融熔，瓶飾外觀效果較好，色澤鮮艷、附著更牢固；耐酸、堿、氧化等，且花紙成本較低，一般只有低溫花紙的1/3～1/2。

4 結(jié)語

在玻璃酒瓶的噴釉、貼花、烤制生產(chǎn)中，三個工序均有適宜于本工序的溫度與時間要求，且又互相影響，特別是噴釉烘干和貼花烤制環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格控制溫度與時間。