LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Удосконалення технології УФ-лакування відбитків офсетного друку

при радикальній полімеризації світлочутливих фарб, лаків. Інгібірування молекулярним киснем не лише гальмує або призупиняє полімеризацію, але й суттєво змінює фізико-механічні і відповідно ужиткові властивості матеріалів.

Дослідження показали, що найменший час полімеризації отриманий при опромінені плівок в середовищі аргону. Це пояснюється тим, що він важчий за повітря в 1,38 рази, досить добре адсорбується на поверхнях твердих тіл і найкраще розчиняється у воді та органічних рідинах. Дещо більший час фотополімеризації спостерігається при опроміненні плівок в середовищі азоту. Азот легший у порівнянні з повітрям, тому масообмін із заміщенням кисню повітря відбувається повільно. Як видно з рис.12, опромінення в середовищі аргону дозволяє набагато швидше проходити реакції радикальної фотополімеризації, при цьому час фотополімеризації на проміжку 2,5 – 12,5 % є майже незмінним, а час фотополімеризації при концентрації фотоініціатора 1 % дорівнює часу фотополімеризації лакового шару на повітрі при концентрації 10%.






Отже, проведені дослідження показали, що опромінення УФ-лаків в інертному середовищі дозволяє не тільки зменшити час фотополімеризації, але й збільшити в 1,14 разів зносостійкість утворених лакових плівок, зменшити вміст фотоініціатора в композиції майже в 10 разів та застосовувати джерела УФ-випромінювання меншої потужності.

При нанесенні УФ-лаків на відбитки, які віддруковані одними і тими ж фарбами, що закріплюються шляхом окислювальної полімеризації, інколи виникають дефекти, пов'язані з поганою адгезією лакового шару до поверхні висохлого фарбового шару, тобто спостерігається відшаровування лакового покриття. Проведені дослідження дозволяють проаналізувати причину виникнення дефекту. Як видно з рис.13, розтікання УФ-лаку на поверхні шару фарби по мірі його висихання збільшується, наприклад, якщо сos q, утворений краплиною УФ-лаку на фарбі „Micro", на 30 хвилині висихання складав 0,923, то вже на 3 годині висихання – 0,953, а після 12 годин – 0,963.









Як видно з рис. 4.16 по мірі висихання шару фарби, її поверхнева енергія зростає, це зростання обумовлюється зростанням полярної складової, і дуже незначним зростанням дисперсійної складової.

Беручи до уваги те, що традиційні офсетні фарби закріплюються шляхом кисневої полімеризації, причиною зростання полярної складової (рис.14) є поява на поверхні полярних груп, які утворюються через окиснення шару фарби киснем повітря. Так як, зміна поверхневого натягу у даному проміжку є незначна, то можна стверджувати, що найоптимальнішим часом для проведення УФ-лакування є приблизно 6 годин висихання шару фарби.

У п'ятому розділі, спираючись на результати експериментальних досліджень, розроблено пристрій УФ-сушіння лакових покриттів у середовищі аргону. Більша питома маса аргону порівнянно з повітрям, дозволяє розмістити камеру, де буде відбуватися опромінення лакового покриття, нижче від вісі вивідного транспортера друкарської машини, з каналами розміщеними під кутом 45-600 стосовно горизонтальної площини. Таке розміщення камери і каналів для проходження транспортеру зменшує проникнення повітря в камеру і забезпечить високу концентрацію аргону в зоні опромінення. Такий принцип розміщення камери можна використовувати при розробці приставних УФ-сушильних пристроїв, при модернізації однофарбових машин офсетного друку та при УФ-лакуванні в режимі „in-line".

Приставний пристрій для УФ-сушіння фотополімеризаційноздатних лаків, нанесених на відбитки аркушевого офсетного друку, складається з: стрічкового транспортера 1, валів транспортера 4, корпуса 2, притискних роликів 3 і 9, камери УФ-джерела 6, УФ-лампи 5, камери з аргоновим середовищем 8 з каналами подачі і виведення відбитка, приймального столу 10 (рис.15).


Рис.15. Принципова схема приставного УФ-сушильного пристрою



Рис. 16.Схема переміщення роликів в залежності від формату відбитка


Принцип роботи розробленого пристрою наступний (рис.15). Відлакований відбиток стрічковим транспортером транспортується до сушильного пристрою і через канал подачі подається в камеру з аргоном 8. Зверху, над камерою з аргоном, розміщена камера 6 з УФ-лампою 5. УФ-випромінювання лампи, фотополімеризує лакове покриття на відбитку 7, після чого відбиток виводиться з газової камери через канал вивведення на приймальний стіл 10. Розміщення відлакованого відбитка на стрічковому транспортері при опусканні в камеру і виводі з камери забезпечують притискні ролики 3 і 9 (рис.16). Притискні ролики мають осьове переміщення. Залежно від формату відбитка 5, притискний ролик 3 може переміщуватися по напрямним 4 і встановлюється на нелакованій 10-15 міліметровій частині відбитка, притискаючи його до валу 1 або стрічки 2 транспортера.

У додатках приведені технічні характеристики джерел УФ-випромінювання, техніко-економічний розрахунок УФ-опромінення лакових покриттів в середовищі аргону, акти виробничих випробувань.


ВИСНОВКИ


У дисертаційній роботі розв'язано наукову задачу удосконалення технології УФ-лакування відбитків офсетного друку. При цьому отримано такі результати:

  • Аналіз науково-технічної літератури дозволив розробити класифікацію технологій формування захисно-декоративних лакових покриттів на друкарських відбитках, яка систематизує склад лакових композицій, механізми їх плівкоутворення та пристрої для проведення процесу плівкоутворення або його інтенсифікації і дозволив визначити напрямок наукових досліджень;

  • Виявлено екстремальний характер залежності липкості лакових покриттів від часу фотоініційованої радикальної полімеризації в аеробних умовах тонких шарів УФ-лаків, що пояснюється одночасним перебігом процесів інгібування молекулярним киснем переважно верхніх шарів і фронтальної пошарової полімеризації в напрямку до верхніх шарів;

  • Розроблено новий склад фотополімеризаційноздатної лакової композиції на основі епоксиакрилатного олігомеру, яка характеризується високою швидкістю отвердження;

  • Встановлено, що для досягнення максимальної швидкості фотополімеризації з мінімальним ступенем пожовтіння утвореного лакового покриття, концентрація фотоініціатора диізопропоксиацетофенону і мономеру ДМАЕА складає 10 і 2 % відповідно.

  • Експериментально підтверджено, що найменший час фотополімеризації спостерігається в середовищі аргону. Це пояснюється його питомою масою і кращою розчинністю в органічних сполуках у порівнянні з азотом.

  • Опромінення лакових покриттів в середовищі аргону дозволяє зменшити концентрацію фотоініціатора в композиції в 10 разів і збільшити в 1,14 разів зносостійкість утворених лакових покриттів.

    7. Обробка офсетних відбитків коронним розрядом дозволяє збільшити розтікання на них лакової композиції і забезпечити високі адгезійні властивості покриття,


  •