Введение к работе
Акггуальность темы исследования.
В настоящее время в России и большинстве стран мира существует объективная необходимость борьбы с фальсификацией полиграфической продукции. Текущая острота вопроса во многом обусловлена развитием полиграфической техники и ее широким распространением. Фирмы и государственные учреждения, выпускающие уникальную продукцию и ценные бумаги, непрерывно совершенствуют технологию их производства и способы защиты от подделки. Степень защиты полиграфической продукции определяется тремя составляющими: сложностью технологических процессов, ограничением доступа к материалам и оборудованию, новизной и закрытостью применяемых методов.
Каковы бы сложны и эффективны не были средства защиты от фальсификации, со временем появляется способ их воспроизведения. Поэтому эффективность защиты напрямую зависит от новизны методов, что определяет постоянную потребность в новых средствах и технологиях защиты.
При всем многообразии имеющихся в настоящее время технических способов защиты имеется определенный пробел в области защиты продукции широкого распространения, такой как этикетки и упаковка. Практически отсутствуют средства с высокими защитными свойствами, реализуемые с использованием стандартного оборудования.
Любая подделка начинается с изготовления
фальсифицированной упаковки, защитной марки, этикетки и т.п. Таким образом, полиграфическая отрасль стоит во главе этапов, которые необходимо пройти фальсификаторам, что обуславливает высокую важность и актуальность данного вопроса.
В последнее время все большее число производителей и потребителей разнообразных товаров уделяет особое внимание, «интеллектуальной» упаковке, которая помимо традиционных обладает дополнительными, специально назначенными функциями. Она может вступать в «диалог» с потребителем, позволяет контролировать условия хранения продукции, срок хранения, правильность вскрытия и порядок использования после вскрытия.
Наиболее перспективным для создания защищенной от подделки упаковки, этикеток и марок представляется печать на термочувствительных и напряженно-деформированных полимерных материалах.
Защита от фальсификации полиграфической продукции путем печати на термочувствительных материалах (термоусадочных пленочных полимерных материалах) представляет собой совокупность технологических задач, пересекающихся с общим комплексом проблем печати на напряженно-деформированных материалах. Частным случаем печати на напряженно-деформированных материалах является печать на деформированных эластомерах, например, латексных воздушных шарах. Запечатанные, многоцветные воздушные шары в последние годы все больше используются как массовые сувениры, средства рекламы и украшения торжеств. Тиражи и ассортимент этого вида полиграфической продукции стремительно растут. Печать на воздушных шарах является специфическим видом трафаретной печати, имеющим ряд особенностей определяющих качество и долговечность продукции и прямо связанных с напряженно-деформированным состоянием запечатываемых полимеров. Исследование процесса печати, причин разрушения и недолговечности латексных воздушных шаров весьма актуально и является второй практической важной задачей диссертационной работы.
Цели работы - разработка способов защиты от подделки полиграфической продукции с использованием процессов печати информационных символов (штрихового кода);
- обоснование оптимальных условий печати на напряженно-деформированных эластомерах.
Для достижения поставленной цели необходимо решение конкретных исследовательских задач:
Комплексное исследование физико-механических свойств запечатываемых полимерных материалов, сформованных заготовок, готовой полиграфической продукции из полимеров.
- Анализ технологических приемов и конструкций технических средств
для нанесения информационных и защитных изображений на изделия из
эластичных материалов.
- Разработка рекомендаций по совершенствованию оборудования и
подготовке полимерных материалов к печати изображений на латексных
изделиях на примере воздушных шаров.
- Разработка способов формирования защитного изображения и способов
выявления скрытой информации.
Сформулированные задачи в их логической последовательности предопредели структуру диссертации.
Предмет исследования - процессы подготовки материалов (изображение и запечатываемый материал) перед печатью в производстве защищенной и сувенирной продукции.
Объектами исследования являются эластичные латексные пленки и сувенирно-рекламные изделия из них (воздушные шары), термоусадочные этикетки и различные полимерные пленки, применяемые в полиграфии и упаковочном производстве.
Методы и инструменты исследований. Для решения поставленных задач в работе применялись современные приборы и методы исследования свойств термоусадочных пленок и структуры полимеров, такие как:
- физико-механические испытания свойств полимеров на
безинерционных разрывных машинах и оригинальных стендах;
графическое моделирование деформации печатных изображений, количественная оценка и сканирование штриховых кодов;
макро- и микрофотосъемка; дилатометрия;
импульсный иттербиевый лазер.
Теоретическую и методологическую основу исследования
составили основные положения структурной механики полимеров, труды
отечественных и зарубежных ученых в области печати на полимерных
материалах, физико-химической стойкости напряженно-
деформированных полимеров в контакте с жидкой средой.
Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что установлены структурно-механические особенности различных эластичных запечатываемых материалов, находящихся в напряженно-деформированном состоянии, определяющие возможность производства защищенной упаковки и рекламно-сувенирных изделий способами флексографской и трафаретной печати: эффект Патрикеева-Маллинза при многомерной деформации, аномалии коэффициента Пуассона при усадке анизотропных пленок и градиент тепловой усадки; разработаны новые методы защиты от фальсификации и проверки подлинности полиграфической продукции массового потребления на примере пленочной упаковки и этикетки из термоусадочных материалов с использованием печати линейного штрихового кода; обоснованы расширение технологических возможностей процесса трафаретной печати на латексных воздушных шарах и увеличение их долговечности, за счет усовершенствованной конструкции печатного оборудования, дополнения технологии печати операцией частичного опорожнения шара
В диссертации решена актуальная научно-техническая задача: обоснование новых приемов подготовки запечатываемых материалов перед нанесением информационно-защитной маркировки на полиграфическую продукцию с использованием напряженно-деформированных полимеров в производстве «интеллектуальной» упаковки и рекламно-сувенирной продукции.
В процессе исследования получены и выносятся на защиту следующие наиболее существенные научные положения:
1. Результаты количественной оценки и аномальные эффекты
при обратимой деформации эластичных материалов при
термообработке.
Особенности трафаретной печати на воздушных шарах с использованием эффекта Патрикеева-Маллинза при двумерной деформации эластичных запечатываемых материалов.
Методика оценки и обоснование технических путей повышения долговечности сувенирно-рекламных изделий, полученных путем трафаретной печати на воздушных шарах.
Результаты количественной оценки деформационной устойчивости штрихового кода на термоусадочных этикетках.
Способы защиты полиграфической продукции от подделки и способы проверки подлинности на примере этикеток и упаковки из термоусадочных пленок.
Практическая значимость работы заключается в том, что сформулированные в диссертации теоретические, методологические положения доведены до уровня запатентованных технических решений и практических рекомендаций в деятельности полиграфических предприятий, производящих сувенирную продукцию, выпускающих защищенные этикетки и «интеллектуальную» пленочную упаковку.
Обоснован выбор конкретных видов полиграфических материалов и приемов их подготовки перед печатью и нанесением информационно-защитной маркировки.
Личный вклад соискателя.
Основные результаты и положения, выносимые на защиту, получены лично автором. Автор самостоятельно подобрал объекты исследования, провел экспериментальные исследования и разработал и запантетовал способ печати защищенной упаковки и станок для печати на воздушных шарах.
Апробация результатов научного исследования. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях кафедры материаловедения, межвузовской конференции преподавателей, аспирантов, молодых ученых и специалистов «Печатные средства информации в современном обществе» в 2010, научно-технических конференциях молодых ученых МГУП 2010, международной конференции Print 2009 в Санкт-Петербурге и включены в программу 37-ой международной конференции IARIGAI2010 в Монреале (Канада).
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы автором в 4-х научных статьях, печатных материалах 2-х докладов на международных конференциях, патентах РФ на изобретения и полезные модели № 93335, № 136307, № 2010108049/22, № 2010108059/22 общим объемом 1,18 печатных листов.
Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, 5 приложений и списка использованных источников из 150 наименований. Работа содержит 179 страниц текста, включает 33 таблицы и 92 рисунка.
Похожие диссертации на Использование напряженно-деформированных полимерных материалов в производстве защищенной и рекламно-сувенирной полиграфической продукции
