LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Удосконалення технології оздоблення друкованої продукції електрофлокуванням

п'ятому розділі „Оптимізація процесу електрофлокування друкованої продукції" виявлено дію технологічних режимів на якість процесу нанесення флокованих зображень. При електрофлокуванні важливим завданням є підбір режимів нанесення флоку на поверхню-основу, зокрема, параметрів електричного поля, які визначаються напруженістю (Е) і міжелектродною відстанню l в електрофлокувальному пристрої. Як показують експериментальні дослідження, для волокон, що мають довжину менше 3 мм, максимальна щільність флокованого зображення досягається при напруженості поля 3–4 кВ/см (рис. 6,а), а для волокон завдовжки 3–5 мм – при Е=2,5–3 кВ/см (рис. 6 б, в).










а б в

Рис. 6. Залежність щільності флокування n від напруженості електричного поля E для волокон завдовжки:

а) 1 мм при міжелектродній відстані: 1 – 4 см; 2 – 6 см; 3 – 7,3 см; 4 – 8 см; 5 – 12 см;

б) 3 см при міжелектродній відстані: 1 – 6 см; 2 – 8 см; 3 – 12 см; 4 – 15 см; 5 – 20 см;

в) 5 мм при міжелектродній відстані: 1 – 8 см; 2 – 12 см; 3 – 15 см; 4 – 20 см; 5 – 25 см.


Як видно з отриманих залежностей, при використанні флоку завдовжки 1 мм максимальна щільність зображення складає 40–45 волокон/мм2, 3 мм – 23–26, 5 мм – 10–15 волокон/мм2.

Експериментально підтверджено, що чіткість ворсового зображення визначається відстанню між основою та бункером залежно від довжини флоку. Результати досліджень показали, що для волокон завдовжки 1 мм оптимальна відстань між електродами становить 73 мм, для волокон завдовжки 3 мм – 120 мм, а для волокон, що мають довжину 5 мм, – 150 мм.

Встановлено, що після флокування суцільні (без розривів) ворсові рисунки флоком різної довжини можна отримати при ширині смужки на шаблоні не менше 0,5–1,5 мм. Результати досліджень впливу довжини і виду ворсу на величину друкувальних і пробільних елементів наведено в табл. 1.


Таблиця 1

Різниця між лінійними розмірами зображення на формі і

флокованій поверхні


Вид ворсу

Довжина ворсу, мм

Збільшення друкувальних елементів, мм

Зменшення пробільних елементів, мм

Капрон

1

3

5

1,1

3,2

5,6

1,1

3,1

5,8

Віскоза

1

3

5

1,2

3,4

5,8

1,3

3,5

6,0

Як показують дослідження, для взірців з різною довжиною ворсу (табл.1) лінійні розміри елементів рисунка змінюються після флокування на довжину використаного ворсу, що дозволило обґрунтувати рекомендовані мінімальні розміри елементів рисунка на формі (табл.2).

Таблиця 2

Рекомендовані мінімальні розміри елементів рисунка на формі


Вид ворсу

Довжина ворсу, мм

Мінімальні розміри друкувальних елементів, мм

Мінімальні розміри пробільних елементів, мм

Капрон

1

3

5

1,2

2,3–2,5

4,2

2,0–2,2

3,8–4,2

6,0–6,2

Віскоза

1

3

5

1,2–1,4

2,5–3,0

4,5

2,2–2,4

4,0–4,5

6,2–6,5


Експериментально підтверджено, що на зображеннях, нанесених трафаретною формою у вигляді трикутників, майже миттєво стираються місця з кутом від 5 до 100, проте конфігурації кіл, квадратів не впливають на стійкість до стирання. Суттєве значення має лініатура трафаретного сита, від якої залежить товщина нанесеного клейового шару. Чим більша площа сотів, тим більше клею продавлюється через сито на паперову основу. Встановлено, що при лініатурі сита №76 не забезпечується достатня товщина клейового шару, спостерігається швидке висихання клейової плівки (до початку процесу флокування), що перешкоджає закріпленню флоку в клейовому шарі і спричиняє відсутність зображення на деяких елементах флокованих рисунків. При використанні сита з лініатурою 43 лін/см спостерігається найвища стійкість до стирання нанесених зображень (рис.7). Стійкість до стирання флокованих рисунків на обкладинковому папері можна розмістити в такий ряд:

клей: AD 94/5B > ПВАД > HW 748

стійкість до стирання (цикли): 3275 > 2407 > 220.






Рис. 7. Cтійкість до стирання флокованих зображень

при лініатурі сита 43 лін/см

Проведеними експериментальними дослідженнями виявлено, що обламування флоку при стиранні відбувається головним чином через малий опір волокна до деформацій, що пов'язано з послабленим з'єднанням ворсу з клейовою плівкою через незначну глибину проникнення в клей, недотриманням співвідношення між зарядами волокна і міжелектродною відстанню.

Дослідження стійкості до стирання флокованих покриттів залежно від характеристик електростатичного поля дозволили здійснити оптимізацію процесу електрофлокування методом найменших квадратів для забезпечення найбільшої міцності закріплення флоку в клейовому шарі, згідно з яким значення параметрів визначаються з умови досягнення найменшого значення суми квадратів відхилення спостережуваних значень стійкості до стирання Р від відповідних значень моделі

,

де - кількість результатів спостереження; - значення стійкості покриття до стирання, що спостерігалось підчас j-го тестування при відстані між електродами і підведеній до них напрузі . Значення параметрів моделі за методом найменших квадратів визначалися з використанням математичної системи Maple. На основі проведених розрахунків отримано графік моделі процесу електрофлокування.




Рис. 8. Тривимірна модель процесу флокування


Відповідна система рівнянь для визначення оптимальних характеристик має вигляд

Отримано оптимальні значення напруги й відстані між електродами: lo := 73.578; Uo := 22.420. Відповідне значення моделі в цій точці дорівнює 3407.56.

Експериментами підтверджено результати, одержані за розрахованою моделлю. Визначені похибки в дослідженнях і кількість паралельних експериментів гарантують надійність і достовірність результатів.

У додатках наведено програму розрахунку оптимальних характеристик електростатичного поля під час нанесення флокованого зображення, акти виробничих випробувань, техніко-економічний розрахунок собівартості випуску флокованої продукції та технологічну інструкцію „Технологічний процес оздоблення друкованої продукції електрофлокуванням", апробовану й реалізовану у ВАТ „Бібльос".


ВИСНОВКИ


У дисертаційній роботі розв'язано наукову задачу удосконалення технології оздоблення друкованої продукції електрофлокуванням. При цьому отримано такі результати:

  • На основі аналізу сучасних класичних технологій оздоблення друкованої продукції, проведеної класифікації електрофлокувальних пристроїв, виявлення переваг і недоліків технологічного процесу


  •