Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса, обзор и анализ исследований в области тиснения полиграфической фольгой 11
1.1. Использование новых видов бумаг в производстве полиграфической продукции 11
1.2. Технологии имитации металлических покрытий 12
1.3. Основные показатели качества тиснения и методы их оценки 22
1.4. Технологические факторы, влияющие на качество тиснения полиграфической фольгой 24
1.5. Проблемы, возникающие при тиснении полиграфической фольгой и способы их решения 29
1.6. Обзор исследований в области тиснения полиграфической фольгой на материалах 31
1.7. Направления повышения качества тиснения полиграфической фольгой на материалах с высокими параметрами шероховатости 42
Глава 2. Методы оценки укрывистости оттиска и описание процессов при тиснении полиграфической фольгой 46
2.1. Метод оценки укрывистости оттиска и параметров отрыва полиграфической фольги от запечатываемого материала методом отслаивания 46
2.1.1. Связь между деформацией и адгезионной прочностью при отрыве пленки методом отслаивания 46
2.1.2. Оценка адгезии фольги к запечатываемому материалу 48
2.1.3. Условия закрепления фольгового изображения и отрыва остатков фольги 52
2.2. Повышение адгезионной прочности закрепления фольгового оттиска путем подготовки поверхности субстрата 58
2.2.1. Цели и задачи подготовки поверхности субстрата 58
2.2.2. Физико-химические процессы при нанесении адгезионного покрытия 62
2.2.3. Формирование адгезионного покрытия и технологические факторы, влияющие на адгезию 74
2.3. Статистический метод оценки укрывистости фольгой материалов при тиснении 81
Глава 3. Методика экспериментальных исследований 90
3.1. Формирование пространства показателей качества тиснения полиграфической фольгой, управляемых и неуправляемых факторов 90
3.2. Описание объекта и оснастки экспериментального исследований 91
3.3. Методика определения усилия тиснения 99
3.4. Описание технологического процесса наладки экспериментального пресса 100
3.5. Методика определения деформации сжатия бумаги 103
3.6. Методика определения условных показателей жесткости бумаги 104
3.7. Методика определения впитывающей способности при одностороннем смачивании 105
3.8. Методика определения толщины клеевого слоя полиграфической фольги 106
3.9. Методика определения шероховатости поверхности бумаги 107
3.10. Методика определения укрывистости оттиска 110
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 112
4.1. Определение условных показателей жесткости бумаги 112
4.2. Определение впитывающей способности бумаги при одностороннем смачивании 114
4.3. Определение характеристик деформации сжатия бумаги 116
4.4. Исследование профиля поверхности бумаги до и после грунтовки 124
4.5. Влияние грунтовочного слоя на краевой угол смачивания бумаги и работу адгезии при тиснении фольгой 126
4.6. Определение толщины клеевого слоя различных серий полиграфической фольги 130
4.7. Исследование влияния температуры штампа на полноту укрывистости оттиска 131
4.8. Исследование влияния усилия тиснения на полноту укрывистости оттиска 139
4.9. Исследование влияния температуры штампа на резкость тиснения 146
4.10. Исследование влияния усилия тиснения на резкость тиснения 148
4.11. Определение разрешающей способности тиснения на бумагах с грунтовочным слоем 151
4.12. Исследование времени сушки предварительной грунтовки бумаг на качество тиснения 154
4.13. Исследование влияния вязкости клея для грунтовки на качество тиснения 158
4.14. Влияние массы нанесенного клеевого слоя на качество тиснения 164
Общие выводы 175
Библиографический список 178
Приложение 188
- Технологические факторы, влияющие на качество тиснения полиграфической фольгой
- Повышение адгезионной прочности закрепления фольгового оттиска путем подготовки поверхности субстрата
- Описание объекта и оснастки экспериментального исследований
- Определение впитывающей способности бумаги при одностороннем смачивании
Введение к работе
Актуальность. Из всех способов тиснения — горячее тиснение фольгой, благодаря своим широким изобразительным возможностям, является самым распространенным видом тиснения.
Изобразительные возможности тиснения очень широки — сочетания разных фактур и типов фольги обеспечивают огромное число оригинальных вариантов оформления. Кроме того, тиснение - экологически чистый процесс, не предполагающий использования летучих органических веществ. Все эти факторы обусловили широкое применение данного способа отделки в производстве самой разнообразной печатной продукции — от упаковки до открыток. Но наряду со всеми своими достоинствами процесс тиснения имеет и свои трудности, главной из которых является подбор режимов тиснения, так как во многом от правильного подбора режимов тиснения зависит качество полученного оттиска. Данная проблема затрагивает каждого, кто сталкивается с процессом тиснения, особенно при получении новых материалов и новых серий фольги.
Рынок новых материалов, особенно дизайнерских (коллекционных) бумаг сегодня развивается особенно динамично. Дизайнерские бумаги — это разнообразные эксклюзивные (иногда даже ручного отлива) бумаги, которые могут быть стилизованны «под старину», пергамент, иметь различные покрытия. Широко распространены бумаги с покрытием под лён, вельвет, мороз, яичную скорлупу, изморозь, кашемир; художественные тиснения в виде цветов, песка, камня; узоры «береста», «роса», «срез дерева», «молоток», «апельсиновая корка» и пр. Есть бумаги, имитирующие фактуру различных тканей, кожи, камней, минералов. Очень часто дизайнерские бумаги содержат в своей композиции различные микровключения, древесную массу или хлопок, что усложняет технологию тиснения по ним. Не всегда просто получить качественный оттиск фольгой на таких бумагах.
На качество тиснения существенное влияние оказывает микрогеометрия поверхности материала, которая оценивается совокупностью микронеровностей, определяемой в технике как шероховатость. В полиграфии для оценки гладкости подложки также используется известный параметр Rmax, который характеризует микрогеометрию бумаг и картона.
Дизайнерские бумаги с параметром Rmax > 0,01 мм имеют высокое среднее арифметическое отклонение профиля микронеровностей с увеличением шага, что может проявляться в виде рельефа на их поверхности. Практика показала, что процесс горячего тиснения фольгой подобных материалов вызывает определенные трудности, так как при этом может проявится такой дефект как неполная укрывистость тиснения в виде разрывов и трещин металлизированного или красочного слоя фольги. Высокий параметр шероховатости подложки не позволяет обеспечить целостность слоя фольги, что приводит к браку.
Таким образом, традиционный способ тиснения не представляется достаточно надежным для материалов, имеющих высокий параметр шероховатости поверхности, поэтому поиск и исследование путей повышения качества тиснения фольгой на бумагах с повышенной степенью шероховатости является актуальным.
Целью диссертационной работы является повышение качества горячего тиснения фольгой на бумагах с высоким значением параметра шероховатости.
В соответствии с целью в рамках диссертационной работы поставлены и решены следующие задачи: описание и анализ существующего состояния технологии тиснения фольгой и исследований в данной области полиграфического производства; разработка способа тиснения фольгой на материалах с высоким значением параметра шероховатости; разработка аналитической модели укрывистости полиграфической фольгой материалов при тиснении; разработка методики статистической оценки укрывистости полиграфической фольгой материалов; изучение физики процессов тиснения полиграфической фольгой на материалах с предварительным нанесением адгезионного слоя; разработка методики экспериментальных исследований; проведение экспериментальных работ. оценка качества тиснения фольгой на несовместимых материалах без предварительной грунтовки и с грунтовкой; выбор оптимальных технологических режимов процесса тиснения; разработка рекомендаций по повышению качества тиснения полигра: фической фольгой на материалах с высоким значением параметра шероховатости.
Методы исследования. При решении поставленных задач использовались положения теории вероятностей и математической статистики, современные программные средства обработки информации. В экспериментальных исследованиях использовались методы регрессионного анализа, математические методы обработки экспериментальных данных. При разработке методики оценки укрывистости - метод одноступенчатого статистического контроля качества продукции.
Научная новизна заключается в следующем: предложен способ тиснения полиграфической фольгой на бумагах с высоким значением параметра шероховатости; разработана аналитическая модель укрывистости материалов полиграфической фольгой; разработана методика статистической оценки укрывистости материалов полиграфической фольгой; изучены основные закономерности покрытия бумаг полиграфической фольгой при тиснении с предварительным нанесением адгезионного покрытия; получены регрессионные зависимости параметров качества тиснения фольгой на бумагах с высоким параметром шероховатости с и без покрытия адгезионным слоем; разработаны рекомендации по повышению качества тиснения полиграфической фольгой на бумагах с высоким значением параметра шероховатости.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в: разработке научно-обоснованной методики оценки укрывистости бумаг полиграфической фольгой; разработке способа тиснения полиграфической фольгой бумаг с высоким значением параметра шероховатости, позволяющим увеличить адгезию фольги к бумагам, т.е. улучшить качество тиснения, сделать фольгу для горячего тиснения более универсальной, совместимой с различными материалами, смягчить технологические режимы (давление и температуру) тиснения фольгой; разработке практических рекомендаций по повышению качества тиснения полиграфической фольгой на бумагах с высоким параметром шероховатости; разработке учебно-методических пособий для учебного процесса по специальностям 261201.65 «Технология полиграфического производства» и 261201.65 «Технология и дизайн упаковочного производства» для дисциплин «Технология послепечатных процессов» и «Технология отделочных процессов».
9 Положения, выносимые на защиту: аналитическая модель укрывистости полиграфической фольгой материалов при тиснении, учитывающая вероятностный характер адгезионного и когезионного взаимодействия между слоями полиграфической фольги и материалом, позволяющая прогнозировать результаты процесса тиснения и рассчитать укрывистость; методика статистической оценки укрывистости полиграфической фольгой материалов при тиснении, позволяющая научно-обоснованно оценить полноту укрывистости фольгой при выполнении тиснения. совокупность регрессионных зависимостей параметров качества тиснения полиграфической фольгой материалов от технологических факторов, позволяющих определить оптимальные значения параметров качества. практические рекомендации, включающие технологические решения и режимы, позволяющие проводить операцию тиснения полиграфической фольгой на материалах с высоким значением параметра шероховатости с требуемым уровнем качества.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научно-технической конференции молодых ученых (МГУП, 24.03.2009 г.), на научно-технических Советах МГУП (2008 - 2009 гг.), на научно-методических конференциях и семинарах кафедр «Технология послепе-чатных процессов и упаковочного производства» и «Технология печатных и послепечатных процессов» (2007 - 2009 гг.).
Диссертация обсуждена на расширенном заседании кафедры «Технологии послепечатных процессов и упаковочного производства» с участием кафедр «Технология печатных и послепечатных процессов», «Инновационные технологии и управления», «Материаловедение».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных высшей аттестационной комиссией.
10 Сведения об объеме и структуре работы:
Представляемая диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, перечня сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов, библиографического списка использованной литературы из 87 наименований. Диссертационная работа изложена на 196 страницах машинописного текста и содержит 58 рисунков и 41 таблиц.
Технологические факторы, влияющие на качество тиснения полиграфической фольгой
Влияние фольги на качество тиснения. При выборе фольги для тиснения изначально ориентируются на рекомендации производителя. Нет проблем, когда предстоит воспроизведение одиночных линий и небольших плашек. Если изображение сложное, состоящее из крупных плашек и мелких штрихов, или материал, по которому предстоит произвести тиснение, обработан лаком, ламинацией и т.д., то перед тем как приобрести фольгу на тираж проводят пробу. Рекомендуют иметь в запасе несколько серий фольг от разных производителей. Несмотря на рекомендации нужно учитывать ряд факторов присущих только конкретному предприятию. Даже две одинаковые машины могут потребовать различного подхода не только к процессу, но и к выбору фольги, декельных материалов. Следует также учитывать квалификацию оператора. Квалификация оператора напрямую определяет исход той или иной работы. Особенно это проявляется на выворотках и на мелких штрихах, где требуется очень точная приправка. Любой промах проявляется искажением, растаскиванием, а также затягиванием пробельных элементов, что вынуждает проводить новые эксперименты с подбором фольги. Такие работы доверяют только высококвалифицированным печатникам с разрядом не ниже пятого. При выше описанных видах изображения недостаточно только того, что фольга просто переносится на материал и держится на нем за счет хорошей адгезии. Требуется получение четко читаемого оттиска. Только после хорошо выполненной приправки можно объективно определить требуемый тип фольги. Иногда, если есть возможность разделить смешанную форму на части, лучше производить тиснение в два прогона, отдельно друг от друга, например плашек и мелких штрихов, не занимаясь поиском универсальной фольги. Так же как воспроизводимое изображение, фольга делится на классы по разрешению. Так для воспроизведения крупных плашек используется фольга с наиболее легким отделением от несущей основы, а так же со способностью отвода воздуха - в обиходе такой тип фольги называют «жирным». Как правило, такой тип фольги не чувствителен к температуре. Недостатками этого типа фольги являются: нечеткие края изображения и не высокое разрешение при воспроизведении мелких штрихов. Для воспроизведения мелких штрихов, линий и множества мелких пробельных элементов используется фольга с жестким отделением от несущей основы. Это позволяет ей воспроизводить четкое, резкое изображение с минимальными не заметными глазом искажениями от краевого эффекта. Такой тип фольги, как правило, чувствителен к температурному режиму. В обиходе такой тип фольги называют «сухой».
Влияние температуры на качество тиснения. Ключевым фактором получения качественного изображения является температура. При неправильной установке этого параметра можно поставить под сомнение даже выбор применяемой фольги. Выбор температуры зависит от изображения, кинематики оборудования, скорости тиснения. Чем мельче штрихи, тем меньше и температура. Для ротационных и плоскопечатных машин из-за вы сокой скорости момента передачи изображения от штампа на тиснимый материал требуется более высокая температура, чем на тигельных прессах. Увеличение или уменьшение скорости тиснения также требует корректировки изначально установленного значения. Начинать тиснение, нужно предварительно установив минимальную рекомендуемую производителем фольги температуру. Таким образом, проще оценить проблемы локальной приправки.
Как правило, при описании свойств той или иной серии включается предельно допустимый диапазон температуры, в котором можно производить качественное тиснение. По умолчанию эта температура снимается с поверхности штампа. Необходимо учитывать, что реальная температура ТЭНов нагревательной плиты на порядок выше (разница может достигать до 15С), так что показания приборов машины, на которой производится тиснение, могут отличаться от требуемых значений. После получения первого оттиска, возможно, потребуется корректировка температурного значения. Недостаток проявляется не полной пропечаткой изображения, и иногда выглядит как не качественно выполненная приправка, что может ввести в заблуждение неопытного оператора (необходимо отметить, что в период недогрева-ния фольги, участки изображения с наименьшим давлением пропадают в первую очередь). В этих случаях температуру следует постепенно увеличить до проявления максимального количества элементов изображения вплоть до появления первых признаков перегрева фольги (заливка мелких элементов, матовый оттенок оттиска). И если проблема «белых пятен» не будет полностью решена, произвести дополнительную приправку. Такая процедура направлена на сокращение времени выклейки, но не заменяет классическую схему приправки. В процессе тиснения требуется увеличение температуры в зависимости от установленной скорости, т.к. время контакта штампа и материала сокращается, адгезионный и разделительный слой фольги не успевает прогреться до того момента, при котором происходит его отделение от основы. Допустимые отклонения температуры 5-7 %.
Влияние усилия на качество тиснения. Самым первым действием, с которого начинается работа с тиснением, является установка оптимального давления. Для полноценного переноса информации со штампа через фольгу на тиснимый материал, давление, прежде всего, должно быть: равномерным, по всей площади штампа; оптимальным, по усилию. Задача создаваемого давления между штампом и материалом в том, что бы обеспечить полное прилегание фольги, как к штампу, так и к материалу. Только в этом случае фольга получит и равномерное распределение температуры, и равномерное соприкосновение с материалом, что обеспечит ее полный перенос в зоне контакта. Причины неравномерного давления делятся на постоянные и переменные: К постоянной относится: Неровность нагревательной плиты. Люфты, перекос в печатной паре. Этот недостаток, как правило, устраняется выверкой всех влияющих на этот факт элементов при установке и наладке оборудования. Далее, все возможные корректировки, вносятся в процессе эксплуатации оборудования, например, во время запланированных работ по профилактическому обслуживанию.
Повышение адгезионной прочности закрепления фольгового оттиска путем подготовки поверхности субстрата
Целями подготовки поверхности запечатываемого материала перед тиснением фольгой являются: увеличение поверхностной энергии субстрата; увеличение когезионного свойства поверхностного слоя подложки, так как покрытие позволяет закрыть поры и трещины; увеличить адгезионную прочность за счет механического сцепления и физико-химического взаимодействия с образованием связей за счет физических и физико-химических взаимодействий на межфазной границе; оптимизировать свойства поверхности, создание поверхности, которая обладала бы микроскопической шероховатостью. Как известно, в качестве адгезионного слоя фольги используют также растворы полимеров или дисперсий полимеров. Широкое применение нашли наполненные дисперсии полимеров: поливинил ацетатная эмульсия и сопо-лимерная эмульсия винилацетата с дибутилмалеинатом [10]. В качестве покрытия используем разбавленные растворы полимеров или эмульсии на той же основе, что и клей, а именно, поливинилацетатную дисперсию. Она играет роль посредника между поверхностью субстрата и клеем фольги. Такие покрытия называют грунтовками, иногда праймерами, иногда просто адгезионными покрытиями. Такое покрытие позволяет сгладить макрорельеф и будет обеспечивать хорошее адгезионное взаимодействие между клеем и подложкой. Эффективность применения покрытия существенно снижается, если склеиванию подлежат мокрые поверхности или поверхности со следами влаги. К числе факторов, влияющих на адгезионное взаимодействие относятся [39]: природа сил взаимодействия, характеризующейся силой адгезии в одной точке контакта N; число точек контакта га, приходящихся на единицу площади истинной поверхности тела; истинная площадь контакта S, которая отличается от удельной площади контакта, принимаемой обычно за единицу измерения при определении сил адгезии в Н/м . расстояние между точками контакта h, так как силы N есть функция расстояния между контактами; характер среды между контактирующими поверхностями, диэлектрическая проницаемость D среды, причем силы N являются также функцией параметра D. Следовательно, или В соответствии с приведенным уравнением для обеспечения высокой адгезии адгезив и субстрат должны отвечать следующим основным требованиям: 1.
Численные значения т, h, S зависят от природы контактирующих тел. Обязательным условием является совместимость молекул адгезива, грунтов ки и субстрата, высокая степень смачиваемости последнего первым и вто рым. Поверхностное натяжение раствора или расплава адгезива и грунтовки должно быть ниже поверхностного натяжения субстрата. Величина истинной поверхности контакта, число точек контакта находятся в прямой зависимости от степени смачивания. 2. Максимальное увеличение S может быть достигнуто при условии вы сокой подвижности молекул или отдельных частей молекулы адгезива. Это возможно при наличии в молекуле адгезива небольшого числа длинных от ветвлений, снижающих вязкость расплава или при введении пластификатора в определенных пределах. Полностью совмещающийся с полимером пласти фикатор способствует разрыхлению полимера и диффузии в субстрат [21].
Если пластификатор только ограниченно совмещается с полимером, то не большая добавка его увенчивает адгезию, но после достижения предела со вместимости часть пластификатора начинает мигрировать на поверхность полимера, уменьшая площадь истинного контакта, а следовательно, и адгези онную прочность. 3. Большое значение имеет молекулярная масса полимера. Полимер с низкой молекулярной массой имеет короткую молекулу, мало точек контак та, поэтому прочная связь с субстратом не обеспечивается. С увеличением молекулярной массы полимера число контактов на одну молекулу растет, однако такие молекулы обладают малой подвижностью и медленно ориенти руются в поверхностном слое. Поэтому после достижения определенного значения молекулярной массы ее влияние на величину работы адгезии стано вится незначительной. 4. Введение наполнителя в небольших количествах снижает напряжение в пленке адгезива и тем самым повышает прочность адгезионной связи. Большие количества наполнителя снижают истинную поверхность контакта и, соответственно, прочность адгезионной связи. 5. На адгезионную прочность пленок большое влияние оказывает природа растворителей. Работа адгезии увеличивается при повышении активности растворителя, так как при их испарении выделяется полимерная фаза с высокой дисперсностью. Частицы этой фазы легко диффундируют в пограничные слои субстрата, обеспечивая высокую адгезионную прочность. 6. Численные значения т, h, S зависят от среды, температуры, давления и времени контакта [39] исследовалась зависимость работы адгезии от этих показателей применительно к пористым субстратам. Показано, что в этом случае установлению связей межмолекулярного взаимодействия адгезива с субстратом в зоне контакта предшествует микрореологический процесс, связанный с заполнением макро- микродефектов поверхности субстрата полимером. С повышением пористости поверхности субстрата увеличивается истинная поверхность контакта. Повышение давления, температуры и времени контакта адгезива с субстратом способствует более полному заполнению не-однородностей поверхности субстрата. Для гладких поверхностей эта закономерность также справедлива, но выражена в значительно меньшей степени. К физико-химическим свойствам исследуемых пар полимер-субстрат предъявляются следующие требования: Совместимость молекул адгезива и субстрата, хорошее смачивание последнего первым. Высокая подвижность молекул или отдельных частей молекулы адгезива, достигаемая за счет наличия небольшого числа длинных разветвлений в определенных пределах пластификатора. Определенный молекулярный вес полимера адгезива.
Короткие молекулы, имея мало точек контакта, не обеспечивают прочной связи с субстратом, длинные молекулы находятся в неравновесном состоянии из-за большей длительности релаксации напряжений; кроме того, у таких молекул затруднена ориентация на поверхности субстрата. Наличие активных функциональных групп, обеспечивающих высокую плотность двойного электрического слоя на границе контакта. В соответствии с рассмотренной теорией составляют рецептуру адгезионного слоя и дисперсии. Трудность этой задачи состоит в том, что адгезионный слой должен иметь хорошую адгезию как к красочному слою, так и к запечатываемой поверхности, причем к первому — в широком диапазоне температур, а ко второму— только при температуре близкой к температуре тиснения. При комнатной температуре, по крайней мере, до 90, адгезионный слой не должен прилипать ни к запечатываемой поверхности, ни к пленке-основе. Иначе это приведет к слипанию фольги при хранении и ухудшению ее печатно-технических свойств. Кроме того, растворитель или дисперсионная среда грунтовочной композиции не должны растворять красочный слой. Толщина и термомеханические свойства адгезионного слоя имеют большое значение для образования адгезионного соединения с запечатываемым материалом и для обеспечения качественной микрогеометрии оттиска, особенно при тиснении на текстурированных переплетных материалах. Наряду с температурой и давлением тиснения, они ответственны за преодоление релаксационной деформации оттиска и, следовательно, за его долговечность.
Описание объекта и оснастки экспериментального исследований
Дизайнерские бумаги: Evergreen, Evolution, Couverture, Twill, Lake Paper Whisper. Полиграфические фольги : Alufin LK, Luxor GTS Premuim 220, Luxor LK 220. Потребительские характеристики бумаг и полиграфических фольг представлены в табл. 3.1 и 3.2. Эксперимент проводился на плоскопечатном прессе ТС-800Т (рис. 3.1), технические характеристики которого даны в табл. 3.3. Температура штампа определялась цифровым термометром марки Ebro TFN 1093. Толщина слоев полиграфической фольги определялась с помощью поляризационный микроскоп ПОЛАМ Р-312.
Величина выхода фольги за печатающие элементы измерялась с помощью микроскопа Мі 1Ь-2.Деформация сжатия бумаги определялась при помощи толщиномера ТИБ-1. Условные показатели жесткости бумаги были получены на приборе марки ПЖУ-12м. Испытания впитывающей способности бумаги при одностороннем смачивании проводились на приборе марки ЭПМ. Измерение шероховатости, профиля бумаги проводилось на приборе HOMMEL TESTER Т8000. Пресс применяется для выполнения работ по горячему тиснению фольгой, без фольги, блинтовому и конгревному тиснению в условиях рекламно-производственных фирм и типографий Пресс ТС-800 Т, несмотря на ручной привод, позволяет работать с многотиражными заказами по горячему тиснению. Максимальное усилие пресса - 2000 кг, поэтому, кроме обычной припрессовки фольги на прессе можно выполнять конгревное и блинтовое тиснение. Это необходимо при работе с ежедневниками, папками, открытками и т.п.
А благодаря чугунной особо прочной конструкции пресс подходит для интенсивной длительной эксплуатации. Описание термометра «Ebro TFN 1093». «Ebro TFN 1093» - это термометр германского производства представляющий собой удлинённый щуп, который измеряет температуру в диапазоне -200... + 1200С (рис. 3.2.). Прибор используется для измерения температуры посредством контакта с исследуемой средой. Микроскоп отсчетный МПБ-2. Микроскоп отсчетный типа МПБ-2 предназначен для измерения диаметра отпечатка (лунки), образуемого на поверхности различных металлов при определении твердости по методу Бри-нелля. Принцип работы основан на сравнении отпечатка. Поляризационный микроскоп ПОЛАМ Р-312. Поляризационный микроскоп ПОЛАМ Р-312 предназначен для исследований непрозрачных объектов в отраженном свете, обыкновенном и поляризованном, а также прозрачных объектов в проходящем свете при малых увеличениях. Области применения: минералогия, углепетрография, металлография, химия, криминалистика, другие области науки и техники. - проходящий свет; - поляризованный свет; - кличественная оценка вращательных свойств минералов; - микрофотографирование. Достоинствами лабораторного микроскопа ПОЛАМ являются: - высокое качество исследования объектов в поляризауционном свете за счет использования оптики без "натяжений"; - эргономичная конструкция микроскопа с встроенной в основание осветительной системой, обеспечивающей принцип освещения по Келлеру; - источник света - галогенная лампа. Штамп для тиснения. В работе использовался магниевый штамп размером 8x8 см, включая технологические поля. Площадь изображения 5,4x6,2см, включая пробелы и разрядку между объектами. Штамп имеет изображение шестипольного тест - объекта и плашку (рис. 3.5.).
Площадь каждого штрихового тест - объекта 1,7x1,7см, толщина линий тест - объекта в мм, для определения четкости оттиска фольгой для различных групп линий: Денситометр I ha га R720P цветной.
Денситометр Ihara R720P цветной (рис. 3.6) использовался для денситометрического измерения печатных оттисков и офсетных печатных форм, поддерживает статусы Т, Е, А. Благодаря наличию "горячих" командных кнопок легко можно было выбрать желаемую функцию, не прибегая к ручным настройкам. Ясные и лаконичные инструкции выводятся на LCD дисплей при каждой операции. Уникальное построение модели позволяет изменять угол отображения, благодаря чему можно производить измерения как правой, так и левой рукой. R720P имеет возможность подключения напрямую к компьютеру или к Ihara PR-95 принтеру. Как опция может снабжаться персональным кодом, для защиты вашей информации. Денситометр имеет оснащение: галогеновая лампа(2856К); графический LCD дисплей 128x64; Ni-Cad аккумулятор. Он позволяет измерять: оптическая плотность; разность оптических плотностей; относительная площадь растровых элементов (по формуле Мюррея-Дэвиса или с поправкой Юла-Нильсена); растискивание; автофункция смены измерения оптической плотности на площадь растрового элемента; функция измерения печатной формы. В дополнительную оснастку входят: принтер Ihara PR-95; программное обеспечение; кабель; поляризационный фильтр.
Определение усилия тиснения включает следующие шаги: 1. Полная приладка штампа для тиснения с использованием в качестве красящего компонента (фольги для тиснения) копирку. 2. Фиксация оптимального давления, при котором стала возможна объективная приправка. 3. Добившись полного воспроизведения изображения, зафиксировать с каким усилием происходит тиснение по окончании приправки. 4. Воспроизведение образцов оттисков, постепенно ослабляя давление вплоть до 0,01 МН. Шаг изменения давления 0,01 МН. Каждый параметр должен быть зафиксирован не менее трех раз на одном печатном листе. 5. По окончанию вышеописанного процесса установить давление в положение, оптимального для качественного воспроизведения изображения. 6. Провести операции по п. 4, с той лишь разницей, что прилагаемое усилие должно меняться в большую сторону в зависимости от изменения характера изображения. При оценке усилия тиснения использовались следующие материалы: бумага для принтера 80гр/м2; копирка; штамп для тиснения, магний 7мм, плашка 4.3 х 9.5 см; декельный материал: прессшпан 0,5 мм + 1 тиражный лист 80 г/м ; высекальный пресс Бобст 106.
Определение впитывающей способности бумаги при одностороннем смачивании
Впитывающая способность материала влияет на требуемый расход клея и толщину адгезионного слоя фольги для получения фольгового оттиска хорошего качества.
Испытания проводились на приборе ЭПМ, в котором происходило абсорбирование воды с одной стороны бумаги в течении заданного времени (60 сек.). Испытывались образцы бумаги без грунтовочного слоя и с грунтовочным слоем.
В табл. 4.2 приведены значения впитывающей способности бумаги, ,полученные при испытании бумаги на приборе ЭПМ, а также эти значения представлены на рис. 4.2.
По полученным данным можно сделать вывод, что впитывающая способность бумаги после грунтовки снижается. Клей образует пленку на поверхности бумаги, что затрудняет абсорбирование воды в бумагу. Снижение впитывающей способности бумаги влечет снижение расхода клея на полиграфической фольге и получение качественных оттисков при меньшей толщине адгезионного слоя фольги.
К характеристике деформации сжатия бумаги относится модуль сжатия Е. Модуль сжатия Е оказывает влияние на величину деформации макро- и микронеровностей, величину площади контакта фольги и бумаги и остаточной деформации системы «бумага — грунтовое покрытие», на показатели качества тиснения полиграфической фольгой (укрывистость, четкость проработки штрихов, разрешающую способность).
Испытания проводились на толщиномере ТИБ-1. В ходе испытания изменялась толщина бумаги под действием возрастающих нагрузок, приложенных по нормали к ее поверхности. По полученным результатам рассчитывались абсолютная (А п,мм) и относительная (є,%) деформации сжатия, а также модуль сжатия ( Е, Н/м2).
В табл. 4.3 приведены значения, полученные при испытании бумаги на толщиномере ТИБ-1.
По данным табл. 4.3 строим графики зависимости модуля сжатия от относительной деформации и относительной деформации от напряжения для бумаги Twill (рис. 4.3).
По полученным данным можно сделать заключение, что деформация сжатия у бумаг с грунтовочным слоем выше, чем у бумаг без грунтовочного слоя. Это можно объяснить следующим образом. Клей образует на поверхности бумаги и внутри нее эластичную пленку, так как проникает вглубь бумаги, затекая между волокнами. Благодаря этому бумага становится более пластичной и легче сжимается под воздействием силы.
Грунтовка влияет на деформационные свойства бумаги, изменяя их. При этом бумага легче деформируется и фактура ее сглаживается. Достигается максимальный контакт фольги с бумагой за счет температуры и давления, создаваемого в процессе тиснения, и снижение сопротивления материала деформированию вследствие диффузии грунтовки в материал. Эти изменения влияют на улучшение качества тиснения.
Таким образом, для получения высококачественного оттиска фольгой бумага должна обладать способностью к деформации, величина ее деформации при тиснении должна обеспечивать полный контакт материала с адгезионным слоем фольги. После грунтовки бумаги деформация сжатия увеличивается, что позволяет получить качественный оттиск.
Характеристики профиля поверхности запечатываемого материала влияют на величину площади контакта бумаги и полиграфической фольги, а следовательно, и на показатели качества тиснения.
При оценке рельефа поверхности бумаги различают ровность и гладкость, проявляющиеся в зависимости от соотношения микро- и макронеровностей. Ровность - сохранение общего уровня поверхности, гладкость — отсутствие микронеровностей. Макронеровностями называются неровности с большим шагом, распространяющиеся на большие участки поверхности бу-маги (свыше 1 мм"). Они нарушают общий уровень поверхности бумаги и придают ей неровность. Микрошероховатости с малым шагом не нарушают ровности бумаги, но делают ее микрошероховатой — негладкой.
В ходе эксперимента на приборе измерения шероховатости HOMMEL TESTER T8000-SC120-400 исследовался профиль бумаги до и после грунтовки поверхности.
