병에 실크스크린 인쇄: 공정, 재료 및 결함 관리

병에 실크스크린 인쇄는 어떻게 이루어지나요?

현대식 “실크 스크린” 메쉬는 대개 합성 소재로 만들어지지만, 여전히 전통적인 명칭이 널리 사용되고 있습니다. 원화는 색상별로 분리된 후, 팽팽하게 당겨진 메쉬 위에 스텐실을 만드는 데 사용됩니다. 이미지가 있는 부분은 열려 있고, 이미지가 없는 부분은 막혀 있습니다. 인쇄 과정에서 폴리우레탄 스퀴지가 잉크를 열린 메쉬를 통해 병 표면으로 밀어냅니다.

평평한 물체는 고정된 상태로 유지될 수 있지만, 둥근 병은 동기화된 움직임이 필요합니다. 맨드릴, 롤러 또는 고정 장치가 병의 위치를 고정합니다. 스크린이 이동함에 따라 병은 이에 맞춰 동일한 표면 속도로 회전합니다. 병이 미끄러지거나 원주 길이가 달라지거나 고정 장치가 편심되어 있으면 선이 이중으로 나타나고, 글자가 늘어나며, 뒤쪽의 색상이 더 이상 정확히 맞물리지 않게 됩니다.

그런 다음 잉크는 인쇄 가능한 액체 막에서 내구성이 있는 고체 막으로 변해야 합니다. 잉크의 종류에 따라 이는 자외선(UV) 또는 UV-LED 중합, 용제 증발, 화학적 가교 반응, 열 경화, 또는 이들의 조합을 통해 이루어질 수 있습니다. “만졌을 때 마른 상태”는 완전히 경화되었거나 화학적 내성이 생긴 상태와 같지 않습니다.

병에 대한 스크린 인쇄 공정 전체

1. 병 및 최종 용도 사양을 정의한다

인쇄업체는 단순히 “플라스틱”이나 “유리”라는 수준에 그치지 않고, 인쇄 대상 재질을 정확히 파악해야 합니다. 플라스틱의 경우 수지 등급, 재활용 함량, 착색제, 이형제 및 모든 코팅이 이에 포함됩니다. 유리의 경우 콜드엔드 코팅, 스프레이 착색, 프로스팅 및 인쇄면 아래에 적용된 기타 장식 요소가 포함됩니다. 또한 팀은 충전 배합, 예상 유통 기한, 욕실 또는 이동 중 노출 조건, 목표 시장, 그리고 사용자가 병을 꽉 쥐거나 세척할 때, 혹은 알코올, 기름, 자외선 차단제가 묻은 손으로 취급할지 여부 등을 명확히 정의해야 합니다.

2. 아트웍을 분리하고 인쇄 가능 영역을 설정합니다.

각 별색은 일반적으로 별도의 원고 분리, 스크린 및 인쇄 스테이션 또는 패스가 필요합니다. 세밀한 역방향 텍스트, 하프톤 및 전체를 감싸는 그래픽은 큰 단색 로고보다 더 정밀한 제어가 필요합니다. 장식 영역은 급격한 테이퍼, 금형 분할선, 엠보싱 및 갑작스러운 직경 변화를 피해야 합니다. 원통형 스크린은 자체 시작 및 종료 중첩 부위를 통해 완벽하게 인쇄할 수 없기 때문에 종종 이음새 간격이 필요합니다.

3. 스크린과 고정 장치를 준비한다

메쉬 수, 스텐실 두께, 장력 및 스퀴지의 경도는 잉크막 두께와 이미지 선명도를 결정합니다. 고정 장치는 반복 가능한 기준점을 바탕으로 병의 위치를 정확히 파악하고, 변형 없이 병을 지지해야 합니다. 벽 두께, 타원도 및 바닥의 볼록함 등이 회전 각도에 영향을 미칠 수 있으므로, 인쇄기는 이상적인 도면이 아닌 실제 생산용 병을 기준으로 적합성 검증을 수행해야 합니다.

4. 세척 및 전처리

먼지, 기름, 실리콘, 지문, 결로 및 이형제 잔여물은 핀홀을 유발하거나 접착 불량을 초래할 수 있습니다. 세정 및 전처리는 별개의 공정입니다. 세정은 오염 물질을 제거하고, 화염, 코로나, 플라즈마 또는 화학 처리는 표면을 변화시켜 잉크가 표면에 잘 스며들고 접착되도록 합니다. 표면 에너지는 인쇄 단계 직전에 측정해야 합니다. 처리 효과는 보관 중에 감소할 수 있기 때문입니다.

5. 잉크를 혼합하고 처리한다

잉크와 용기를 허용된 실온 범위로 조절하고, 안료를 철저히 혼합한 후 잉크 공급업체에서 허용한 희석제, 경화제 또는 접착 촉진제만을 첨가하십시오. 배치 번호, 혼합 비율, 혼합 시간 및 사용 가능 기간을 기록하십시오. 무분별한 희석은 몇 분 동안 인쇄성을 향상시킬 수는 있지만, 불투명도, 경화도, 가장자리 선명도 및 내화학성을 저하시킬 수 있습니다.

6. 인쇄, 플래시 경화 및 위치 맞추기

위치, 색상, 불투명도, 가장자리 마감 품질 및 이음매를 기준으로 첫 번째 시제품을 승인하십시오. 다색 병의 경우, 다음 스크린 인쇄 시 이전 색상이 들뜨거나 번지지 않도록 일정한 배향과 충분한 중간 경화가 필요합니다. 색상 간 과도한 경화는 일부 UV 시스템에서 도장 간 접착력을 저하시킬 수도 있으므로, 잉크 공급업체가 제시한 중첩 인쇄 허용 범위를 준수해야 합니다.

7. 최종 경화, 상태 확인 및 검증

UV 강도, 조사량, 램프 스펙트럼 및 거리—또는 오븐 처리 시간과 병 온도—는 컨베이어 속도만으로 추측해서는 안 되며 반드시 측정해야 합니다. 인쇄물을 식힌 후, 2액형 또는 용제계 시스템의 경우 최종 테스트를 진행하기 전에 지정된 가교 시간을 충분히 기다려야 합니다. 예를 들어, Nazdar는 자사의 5100 용제 기반 용기용 잉크가 건조 후 5~7일이 지나야 최종 특성을 달성한다고 설명합니다. 이러한 지연 기간은 제품에 따라 다르지만, 즉각적인 테이프 테스트가 성숙된 성능을 정확히 반영하지 못할 수 있는 이유를 잘 보여줍니다.

유리병과 플라스틱병의 스크린 인쇄 비교

인쇄 원리는 비슷하지만, 접착 문제는 다릅니다. 유리병은 플라스틱을 변형시킬 수 있는 일부 고온 경화 공정도 견딜 수 있는 반면, 표면 에너지가 낮은 폴리올레핀은 활성화 처리가 필요합니다. 또한 도색된 유리병의 경우, 잉크가 유리가 아닌 페인트에 접착되기 때문에 코팅된 기판으로 취급해야 합니다.

기판 자체를 더 넓게 살펴보려면, Boyu의 화장품 유리 용기를 둘러보거나 및 플라스틱 화장품 용기 옵션. 병이 아직 개발 중인 경우, 유리 향수병 제조 공정 이는 장식 공정을 진행하기 전에 치수 편차와 표면 코팅을 반드시 제어해야 하는 이유를 설명합니다.

병 하나에 몇 가지 색상을 인쇄할 수 있나요?

보편적인 최대값은 존재하지 않습니다. 단일 별색은 가장 간단하고 오차 허용 범위가 넓습니다. 적절한 장비를 사용하면 2~3가지 별색을 인쇄하는 것은 일반적인 일이며, 인쇄기에 충분한 스테이션이 있고, 병에 신뢰할 수 있는 방향 지정 기능이 있으며, 디자인이 허용되는 등록 오차 범위를 수용할 수 있는 경우 4가지 이상의 별색도 인쇄할 수 있습니다. 각 별색은 대개 별도의 스크린과 인쇄 과정을 필요로 합니다.

4색 프로세스 스크린 인쇄도 존재하며—ISO 12647-5는 4색 스크린 인쇄의 공정 관리를 다루고 있지만—이 표준은 병 전용 인증은 아닙니다. 작은 곡면 병의 경우, 하프톤 도트, 테이퍼, 이음매 위치 및 정렬 문제로 인해 프로세스 인쇄는 스팟 컬러 그래픽보다 오차 허용 범위가 좁을 수 있습니다. 사진 같은 효과를 원하는 브랜드는 스크린 인쇄를 선택할 때, 스크린 수가 많을수록 항상 더 좋다고 가정하기보다는 열전사, 접착 라벨 또는 직접 디지털 인쇄와 비교해 볼 필요가 있습니다.

어떤 온도와 습도가 필요한가요?

이 질문에 대해 단 하나의 정답은 없습니다. 적절한 환경 조건은 잉크 기술 자료, 스크린 제작용 화학 약품 및 기판에 따라 결정됩니다. 목표는 안정적인 점도 유지, 결로 현상 방지, 용매 증발 또는 자외선 노출의 적절한 제어, 깨끗한 공기, 그리고 재현 가능한 경화입니다.

유용한 생산 기록에는 실온 및 상대 습도, 병과 잉크의 온도, 잉크 로트 및 혼합 시간, 다인(dyne) 측정 결과, 메쉬, 스텐실 및 스퀴지, 인쇄기 속도 및 압력, UV 강도 및 조사량 또는 오븐 프로파일, 그리고 검사 결과가 포함됩니다. 냉장 창고에서 반출된 병은 눈에 보이지 않는 응결이 접착 불량으로 이어지지 않도록 충분히 상온에 두어 온도를 균일하게 맞춰야 합니다.

먼지 관리는 온도 관리만큼 중요합니다. 실리콘 스프레이, 윤활제 및 이형제는 인쇄 영역에서 멀리 떨어진 곳에 보관하십시오. 환기, 개인 보호 장비, 가연성 및 자외선 차단에 대해서는 각 잉크의 안전 데이터 시트(SDS)를 따르십시오. 냄새가 나지 않는 경화된 인쇄물이 바람직하지만, 냄새가 나지 않는다고 해서 경화가 완전히 이루어졌다는 증거는 아닙니다.

병 인쇄를 내구성이 뛰어나고 벗겨지지 않게 만드는 방법

“색이 바래지 않는다”는 문구는 검증 가능한 수용 기준으로 전환되어야 합니다. 욕실용 샴푸 병, 향수병, 알코올 기반 스프레이는 서로 다른 화학 물질에 노출되거나 취급 방식이 다릅니다. 다음의 관리 사항이 가장 큰 효과를 발휘합니다:

1. 기판을 고정하십시오. 사용되는 수지의 종류, 재활용 함량, 색상, 유리 코팅 또는 스프레이 페인트에 대한 사양을 명시하십시오. 인쇄 내용에 변경 사항이 있을 경우 재검증이 필요할 수 있습니다.
2. 전처리 측정. “화염 처리”를 증거로 인정해서는 안 됩니다. 예를 들어, Nazdar UV 용기용 잉크의 경우 PE와 PP는 최소 44 다인/cm를 권장하지만, 다른 잉크의 경우 다른 수치가 필요할 수 있습니다.
3. 호환되는 잉크 시스템을 사용하십시오. 잉크, 촉매, 희석제, 프라이머 및 오버프린트 클리어 코팅은 승인된 조합에 따라 사용해야 합니다. 클리어 코팅은 내마모성을 향상시킬 수는 있지만, 베이스 코팅의 접착력이 불량한 경우 이를 보완할 수는 없습니다.
4. 필름을 제어하고 경화시킵니다. 메쉬, 스텐실, 스퀴지 및 잉크 온도 제어를 통해 필름을 증착합니다. UV 잉크의 경우, 조도 및 에너지 도즈를 측정해야 합니다. 경화가 불충분하면 접착력 저하, 블로킹, 악취 및 내구성 저하가 발생할 수 있으며, 경화가 과도하면 일부 시스템에서 유연성이 떨어지거나 도막 간 접착력이 약해질 수 있습니다.
5. 최종 판단을 내리기 전에 잠시 기다려 주십시오. 테스트 전에 UV 인쇄물을 충분히 식히고, 2액형 또는 용제형 잉크의 전체 가교 시간을 준수하십시오.
6. 실제 사용 사례를 테스트해 보세요. 육안 검사와 함께, 실제 제형 및 예상되는 오염 물질을 사용하여 긁힘/마모, 테이프 또는 십자형 접착력, 물 및 습기 노출, 문지르기 또는 침지 시험을 병행하십시오. 또한 변형이 가능한 용기의 경우, 꽉 쥐거나 구부리는 시험도 실시하십시오.

ASTM D3359는 확립된 테이프 시험 방법을 제시하고 있지만, ASTM은 다음과 같은 한계점도 언급하고 있습니다. 즉, 표면 전처리 및 작업자의 기법이 결과에 영향을 미치며, 이 방법은 주로 금속 기판상의 코팅을 위해 개발되었습니다. 구매자와 공급자가 합의한 문서화된 방법과 합격 기준을 사용해야 하며, 즉흥적으로 수행한 테이프 인발 시험을 보편적인 인증 기준으로 간주해서는 안 됩니다. Boyu의 가이드에 따르면 화장품 용기에 필요한 시험 항목 장식 검사 항목이 더 광범위한 패키지 적합성 평가 계획에 어떻게 포함되는지 보여줍니다.

병 스크린 인쇄 결함: 원인 및 시정 조치

인쇄 결과가 잘못되었을 때는 어떻게 해야 할까요?

공정을 중단하고, 문제가 발생한 시간대를 파악한 뒤 해당 병들을 격리하십시오. 재작업은 품질 부서의 승인을 받아야 하며, 실제 도장된 기판에서 유효성이 검증되어야 합니다. 육안상으로는 성공적으로 보이는 수리라도 접착력을 약화시키거나, 코팅을 손상시키거나, 응력 균열을 유발할 수 있습니다.

구매자 승인 체크리스트

• 병의 수지 또는 유리/코팅 재질을 정확히 명시하고, 승인되지 않은 변경을 금지해야 합니다.
• 치수가 표기된 장식 도면, 팬톤(Pantone) 또는 실물 색상 견본, 이음새 간격 및 등록 공차를 승인하십시오.
• 잉크 계열, 경화 방법 및 전처리 관련 증빙 자료를 요청하십시오. 독자적인 배합 세부 사항은 필요하지 않으나, 추적 가능성은 반드시 확보되어야 합니다.
• 핀홀, 오염, 불투명도, 위치 및 색상에 대한 외관 허용 한계를 정의하십시오.
• 접착력, 마찰, 긁힘, 제형, 습도 및 압착 시험을 조건부 시간 및 합격/불합격 기준과 함께 정의하십시오.
• 대량 생산에 들어가기 전에, 단순히 빈 황금색 샘플뿐만 아니라 장식이 되어 있고 내용물이 채워진 호환성 샘플도 승인하십시오.
• 초기 승인, 정기적인 공정 중 검사, 로트 식별 및 시료 보관을 의무화해야 합니다.
• 재작업, 분류, 교체 및 편차 승인 절차를 사전에 합의해 두십시오.

자주 묻는 질문

출처 및 기술 참고 자료

위에서 언급한 매개변수는 특정 시스템의 예시일 뿐입니다. 반드시 실제로 구매한 잉크에 대한 최신 기술 데이터 시트 및 안전 데이터 시트를 참조하십시오.

1. Nazdar 2300 UV/UV-LED 스크린 잉크 시리즈 기술 데이터 시트.
2. Nazdar 5100 시리즈 컨테이너 스크린 잉크.
3. Nazdar: UV 용기용 잉크, 중간 코팅층 접착력 및 화염 처리.
4. 마라부 울트라 글라스 UVGL 기술 데이터 시트.
5. 마라부 마라 글라스 MGHT 기술 데이터 시트.
6. ASTM D3359-23, 테이프 시험을 이용한 접착력 측정.
7. ISO 12647-5:2015, 스크린 인쇄 공정 관리.