CN103920628A - 一种高性能钢制两片易拉罐的生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种高性能钢制两片易拉罐的生产工艺，包括：成型、清洗、底印，一次底缘涂、彩印，二次底缘涂、一次内喷、缩颈翻边、涂底、二次内喷、光检、成品打包；其中，涂底工艺包括：1)罐体固定；2)涂敷：涂料上料到网纹钢辊后，经过刮刀，将涂料传送到涂敷软辊上，钢罐罐脚被涂料均匀覆盖；3)表干固化：磁性或真空传送带将钢罐传送经过UV灯照射，实现涂层表干固化；4)冷却：采用吹风冷却，使钢罐罐脚涂敷区域的温度降低至UV涂料软化温度80℃以下；5)传送：通过普通传送带将钢罐传送到下一工序入口；6)完全固化：经二次内喷后钢罐进入烘炉，在190～220℃下烘烤3～4分钟，实现罐脚涂料完全固化，涂底工艺结束，进入后续工序。

Description

一种高性能钢制两片易拉罐的生产工艺

技术领域

本发明涉及易拉罐制造技术，特别涉及一种高性能钢制两片易拉罐的生产工艺。

背景技术

钢制两片易拉罐做为金属包装领域的后起之秀，凭借其节能环保易回收、优越的力学性能、良好的包装性能、较低的制造成本等优势特点，已广泛应用于饮料和啤酒的金属包装领域，特别是在碳酸饮料包装领域，近半数的罐装可口可乐和百事可乐产品采用钢罐，此外三得利啤酒、哈尔滨啤酒、青岛啤酒、艾尔啤酒等品牌啤酒用户也纷纷使用钢罐做为其罐装产品的包装材料。

目前钢制2片易拉罐生产工艺流程如下：成型、清洗、底印，一次底缘涂、彩印，二次底缘涂、一次内喷、缩颈翻边、二次内喷、光检照相、成品打包。

随着以王老吉、加多宝为代表的凉茶饮料由3片罐向两片罐的大面积转型，钢制两片易拉罐迎来了前所未有的机遇和挑战。凉茶饮料的生产工艺中有极其重要的一个环节是高温蒸煮杀菌，将灌装好的饮料密封在杀菌釜内，升温到121℃保温30分钟，在高温高压高湿度环境中完成对罐内料液的杀菌。这一杀菌工艺对作为包装材料的易拉罐要求极高，而钢罐因其自身材质特性，罐脚处的涂料在经历高温蒸煮杀菌后也失去了对基材的保护作用，因此罐脚生锈成为两片钢罐应用于凉茶饮料金属包装的技术瓶颈，两片钢罐止步于市场前景广阔的茶饮料包装领域迟迟未能突破。

另外，随着人民生活水平的提高，不同地域消费者的消费习惯也日趋多样化，越来越多的消费者倾向于将罐装啤酒冷藏后饮用，更加符合炎热天气里人体的本能需求。这对钢制两片易拉罐包装啤酒提出新的技术要求，特别是高端啤酒用户，更是要求杜绝冷藏后罐脚锈蚀的现象。

上述现有生产工艺制造的钢制两片易拉罐已无法满足饮料行业的多元化和消费习惯的多样化要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能钢制两片易拉罐的生产工艺，全面提高钢制两片易拉罐的耐锈蚀性能，特别是提高罐脚部分的耐锈蚀能力，使其满足饮料高温蒸煮杀菌工艺要求以及啤酒等的冷藏储存要求，而且，工艺可操作性强，制造成本低廉。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种高性能钢制两片易拉罐的生产工艺，包括：成型、清洗、底印，一次底缘涂、彩印，二次底缘涂、一次内喷、缩颈翻边、二次内喷、光检、成品打包；其特征是，在二次内喷工序前，还包括涂底工序，该涂底工序包括：

1)罐体固定：钢罐经过缩颈翻边工序后被传送到磁性或真空传送带，钢罐罐口吸附于磁性或真空传送带上，并被固定，以罐口向上方式进入涂敷工序；

2)涂敷：涂料上料到网纹钢辊后，经过刮刀，将涂料传送到涂敷软辊上，涂敷软辊转动方向与传送带上罐的前进方向一致，调整软辊与传送带间隙，间隙值为114.7±0.5mm；钢罐罐脚被涂料均匀覆盖，涂敷软辊经过刮刀，去除表面残余涂料，再次与网纹钢辊接触上料，进行下一次涂敷；

3)表干固化：通过磁性或真空传送带将钢罐传送经过UV灯照射，实现涂层表干固化，UV灯功率为3000±500W；

4)冷却：采用吹风冷却的方法，使钢罐罐脚涂敷区域的温度降低至UV涂料软化温度80℃以下，增强涂层表面的坚硬度和耐摩擦性能；

5)传送：磁性或真空传送带与普通传送带在UV灯表干固化出口处衔接，普通传送带将钢罐传送到下一工序入口，即二次内喷工序入口；

6)完全固化：经过二次内喷后钢罐进入烘炉，在190～220℃下烘烤3～4分钟，实现罐脚涂料完全固化，涂底工艺结束，进入后续工序。

原有钢罐罐脚的防护仅仅是在一次底缘涂和二次底缘涂生产工艺，采用辊涂方法将水性涂料涂敷于罐底，防护效果仅仅能满足碳酸饮料和普通啤酒用户的性能要求，严苛使用环境下整体耐锈蚀能力较弱，表现为：4℃冷藏加速试验3天后罐脚即出现锈蚀点，26％的硫酸铜溶液浸泡罐底15秒已有明显锈蚀点或锈蚀线出现，耐摩擦测试1分钟后可见涂层破损，距离大品牌啤酒客户的性能要求有一定距离，另一方面，经121℃保温30分钟模拟杀菌工艺测试后，罐脚涂料出现气泡，剥落现象，罐脚出现锈蚀痕迹，无法满足凉茶饮料的灌装工艺要求，对终端消费者产生不良心理暗示，不适用于凉茶饮料包装。

本发明在钢罐制造工艺中，通过增加涂底工序，增强钢罐罐脚部分的灌装适应性和耐锈蚀能力，从而全面提升钢制两片易拉罐的性能。

本发明的有益效果是：

1.耐蒸煮性能显著提升

经过121℃保温30分钟杀菌工艺后，普通钢罐的罐脚会发生明显锈蚀，无法满足凉茶饮料的灌装工艺要求；而本发明制造的高性能钢罐则完好如初，可以做为凉茶饮料的金属包装。

2.环境适应性明显增强

将灌装好饮料的成品罐储存在4℃环境中做冷藏加速测试，普通钢罐储藏3天罐脚开始出现锈蚀点，不适用于高端品牌啤酒；本发明制造的高性能钢罐储存14天仍无锈蚀痕迹，满足品牌啤酒客户的技术要求。

3.耐腐蚀性能大大提高

用26％的硫酸铜溶液浸泡罐底，评估罐脚涂膜的耐腐蚀能力，普通钢罐浸泡15秒已有明显锈蚀点或锈蚀线出现；本发明制造的高性能钢罐浸泡30秒仍无锈蚀痕迹。

4.耐摩擦性能显著增强

空罐在生产线上进行耐摩擦性能评估，普通钢罐摩擦1分钟可见涂层破损；本发明制造的高性能钢罐摩擦2分钟涂层完好。

附图说明

图1为采用本发明工艺制造的高性能钢罐耐蒸煮测试后形貌照片。

图2为原有工艺制造的普通钢罐耐蒸煮测试后形貌照片。

具体实施方式

本发明的一种高性能钢制两片易拉罐的生产工艺，包括：成型、清洗、底印，一次底缘涂、彩印，二次底缘涂、一次内喷、缩颈翻边、涂底、二次内喷、光检、成品打包；其中，所述涂底工艺包括：

1)罐体固定：钢罐经过缩颈翻边工序后被传送到磁性或真空传送带，钢罐罐口吸附于磁性或真空传送带上，并被固定，以罐口向上方式进入涂敷工序；

2)涂敷：涂料上料到网纹钢辊后，经过刮刀，将涂料传送到涂敷软辊上，涂敷软辊转动方向与传送带上罐的前进方向一致，调整软辊与传送带间隙，间隙值为114.7±0.5mm；钢罐罐脚被涂料均匀覆盖，涂敷软辊经过刮刀，去除表面残余涂料，再次与网纹钢辊接触上料，进行下一次涂敷；

3)表干固化：通过磁性或真空传送带将钢罐传送经过UV灯照射，实现涂层表干瞬间固化，UV灯功率为3000±500W；

4)冷却：采用吹风冷却的方法，使钢罐罐脚涂敷区域的温度降低至UV涂料软化温度80℃以下，增强涂层表面的坚硬度和耐摩擦性能；

5)传送：磁性或真空传送带与普通传送带在UV灯表干固化出口处衔接，普通传送带将钢罐传送到下一工序入口，即二次内喷工序入口；

6)完全固化：经过二次内喷后钢罐进入烘炉，在190～220℃下烘烤3～4分钟，实现罐脚涂料完全固化，涂底工艺结束，进入后续工序。

实施例(生产202钢罐)

前道工序按照普通202钢罐生产流程进行，钢罐经过缩颈翻边工序后，经提升传送带到达涂底设备的进口端，取约50个罐子作为测试罐，使磁性传送带吸住测试罐并带动其进入涂底设备，调整涂覆软辊与传送带的高度间隙，间隙值为114.7±0.5mm，以保证底缘涂料完全覆盖罐脚部分，通过UV固化灯后罐脚涂料达到表干，磁性传送带带动测试罐经过风冷部分，使底缘部分温度降低到65±5℃；磁性传送带将测试罐传递至普通传送带，进入后道工序，即二次内喷；随后进入二次内喷烘炉，215℃下烘烤3分30秒，实现罐脚涂料完全固化。

在涂底工艺中，涂敷量的多少对于钢罐性能的优劣起着至关重要的作用，涂敷量少，则防护效果不能满足饮料灌装工艺的要求，涂敷量多，则容易造成涂料堆积，影响后续生产工艺及钢罐外观。

本发明通过调节涂覆软辊与传送带的间隙，即使间隙值(114.7±0.5mm)略小于罐身高度，使涂覆软辊压紧罐脚将涂料均匀传送到罐脚部分，保证罐脚部分具有合理的涂覆量—4.0±0.5mg，从而实现钢制2片易拉罐性能的大幅提高。

表1所示为本发明方法制造的高性能钢罐与普通钢罐的性能测试比较。

表1

参见图1、图2及从表1可以看出，本发明高性能钢罐在耐蒸煮性、耐腐蚀性能、耐摩擦性能、环境适应性明显比现有工艺生产的普通钢罐。

Claims (1)

1.一种高性能钢制两片易拉罐的生产工艺，包括：成型、清洗、底印，一次底缘涂、彩印，二次底缘涂、一次内喷、缩颈翻边、二次内喷、光检、成品打包；其特征是，在二次内喷工序前，还包括涂底工序，该涂底工序包括：

1)罐体固定：钢罐经过缩颈翻边工序后被传送到磁性或真空传送带，钢罐罐口吸附于磁性或真空传送带上，并被固定，以罐口向上方式进入涂敷工序；

2)涂敷：涂料上料到网纹钢辊后，经过刮刀，将涂料传送到涂敷软辊上，涂敷软辊转动方向与传送带上罐的前进方向一致，调整软辊与传送带间隙，间隙值为114.7±0.5mm；钢罐罐脚被涂料均匀覆盖，涂敷软辊经过刮刀，去除表面残余涂料，再次与网纹钢辊接触上料，进行下一次涂敷；

3)表干固化：通过磁性或真空传送带将钢罐传送经过UV灯照射，实现涂层表干固化，UV灯功率为3000±500W；

4)冷却：采用吹风冷却的方法，使钢罐罐脚涂敷区域的温度降低至UV涂料软化温度80℃以下，增强涂层表面的坚硬度和耐摩擦性能；

5)传送：磁性或真空传送带与普通传送带在UV灯表干固化出口处衔接，普通传送带将钢罐传送到下一工序入口，即二次内喷工序入口；

6)完全固化：经过二次内喷后钢罐进入烘炉，在190～220℃下烘烤3～4分钟，实现罐脚涂料完全固化，涂底工艺结束，进入后续工序。