Российские научные исследования в полиграфической отраслиДиссертация «Текстурные характеристики полиграфических видов бумаги и картона»
22 апреля в Московском государственном университете печати прошла защита сразу двух кандидатских диссертаций в области исследования свойств упаковочной пленки и бумаги. Журнал «Мир Этикетки» поздравляет В.А.Баканова и Г.С.Чиликину с присуждением им ученой степени кандидата технических наук. Диссертация «Свойство полимерных пленок, активированных коронным зарядом, и особенности их применения в производстве упаковки»Автор: Вадим Александрович Баканов Научный руководитель: Евгений Борисович Баблюк
Результаты этой диссертационной работы должны заинтересовать технологов, работающих в производстве упаковочной продукции, а именно в области печати на полимерных материалах различных типов. Актуальность исследованияКак правило, большинство полимерных материалов, в том числе полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), полиэтилентерефталат (ПЭТФ), являются гидрофобными, вследствие чего краски плохо смачивают поверхность полимерной пленки, при этом не обеспечивается уровень адгезионной прочности на границе «полимерная пленка — печатная краска». Анализ научной литературы показывает, что он может быть достигнут при активации полимерной пленки в пламени газовой горелки, в поле электрических разрядов или путем нанесения дополнительных слоев, так называемых праймеров. В связи с этим исследование особенностей и разработка методов управления качеством печати на гидрофобной полимерной подложке являются весьма актуальными. Практическая ценностьПолученные в ходе исследования научные результаты позволили сформулировать требования к технологическому процессу активации полимерных пленок высокочастотным коронным разрядом на установке, размещенной в линию с печатным оборудованием. Были сформулированы практические рекомендации по режимам активации полимерных пленок коронным разрядом с учетом природы печатных красок. Для красок на водной основе предпочтительным будет следующий режим активации коронным разрядом: Uk — 16 кВ, зазор — 0,5 мм, частота — 20-30 кГц, продолжительность — 0,5 с. Разработанная конструкция установки для активации полимерных пленок коронным разрядом может быть использована в качестве прототипа для полиграфических предприятий, специализирующихся на печати упаковочной продукции. В работе доказано, что наиболее полному контакту печатной краски с поверхностью полимера способствует то, что поверхность полимерных пленок становится более развитой, при этом увеличение площади контакта и наличие поверхностного заряда способствуют возрастанию адгезионной прочности, особенно в случае использования полярных растворителей в составе печатной краски. При активации полимерных пленок коронным разрядом в оптимальных режимах были достигнуты значения адгезионной прочности, приведенные в табл. 1.
Таблица 1. Адгезионная прочность полимерных пленок до и после активации коронным разрядом
В работе представлен механизм активации и возрастания адгезионной способности полимерных пленок при воздействии на них коронного разряда: 1. Под воздействием поля коронного разряда поверхность пленок становится отрицательно заряженной, что способствует возрастанию гидрофильности поверхности. 2. Одновременно в поверхностных слоях (толщина слоя не более 1 мкм) происходит деструкция макромолекул полимера с образованием карбоксильных (для ПЭТФ) групп и снижением доли аморфной фазы в поверхностном слое полимеров. 3. Увеличение микрошероховатости поверхности, а также возрастание способности полимерных пленок поглощать растворители способствует увеличению площади контакта печатной краски, находящейся в вязко-текучем состоянии, с модифицированной поверхностью полимеров. Ценность работыЗнание особенностей физико-механических свойств полимерных пленок при малых деформациях, а также результаты, полученные в ходе научных исследований в области изучения механизма активации полимерных пленок, позволили сформулировать рекомендации к технологическим процессам печати на полимерных пленках и упаковывания. Диссертация «Текстурные характеристики полиграфических видов бумаги и картона»Автор: Галина Сергеевна Чиликина (группа компаний «Дубль В») Научный руководитель: Владимир Александрович Наумов
Открытия данной диссертационной работы полезны для технологов, работающих на офсетном полиграфическом производстве с различными видами бумаг и картонов. Для процессов печатания, послепечатаной обработки и отделки разнообразной полиграфической продукции, а также оформления упаковки различными полиграфическими способами большое значение имеет взаимодействие бумаги и картона с жидкостями — красками, лаками, клеями и др. Скорость впитывания данных расходных материалов различными видами бумаги и картона, используемыми в качестве запечатываемых материалов, определяется их пористостью и характеристиками текстуры, такими как размер пор, коэффициент извилистости и форма пор. Текстурные характеристики также во многом определяют деформационные, прочностные, барьерные и иные показатели бумаги и картона, а в конечном счете — потребительские свойства продукции полиграфического и упаковочного производства. Целью данной работы являлся анализ методических особенностей изучения кинетики впитывания жидкости образцами бумаги и картона (ОБК) для полиграфии, а также определение их текстурных характеристик на основе кинетических и иных параметров. В качестве рабочей жидкости в методе впитывания применялся уайт-спирит, так как он менее вреден, чем бензол или толуол, хорошо смачивает бумагу и картон и по химическому составу близок к минеральным маслам, используемым в композициях печатных красок.
Таблица 2. Марки бумаги и картона, которые использовались в ходе исследования
В качестве материалов для исследования были выбраны 23 марки бумаги и картона (табл. 2), поставляемые на российский рынок фирмами «Дубль В» и «Берег» и пользующиеся устойчивым спросом у полиграфистов и производителей упаковки. Данная работа ценна еще и тем, что предоставляет полиграфистам информацию о характеристиках текстуры (и ряде других параметров) используемых ими марок бумаги и картона, а также метод определения однородности запечатываемых материалов в отношении скорости впитывания.
|