CC BY
82
Г.СПбашеева НАНЕ«НИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА МЕТАЛЛ
Омский государственный технический университет ПОКАЗАНЫ ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ДОСТОИНСТВА НАНЕСЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
НА ПОВЕРХНОСТЬ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ТЕРМОПЕРЕНОСА. ПРИВОДЯТСЯ УДК 655.352 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ВЛИЯНИЮ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ТЕРМОПЕРЕНОСА. МЕТОД ОТЛИЧАЕТСЯ ВЫСОКОЙ ОПЕРАТИВНОСТЬЮ И НИЗКОЙ СЕБЕСТОИМОСТЬЮ.
Термоперенос - сравнительно новый, быстро развивающийся вид печати, он используется для нанесения изображений на многие материалы и предметы. Изображения получаются прочными и долговечными. Термоперенос позволяет наносить изображения на текстильные материалы, металл и фотокерамику. ВТРИА этот вид печати используется для нанесения изображений на вымпелы, шевроны, флажки, футболки, бейсболки, керамические кружки и плитки различных форм, овалы с полноцветной фотографией на памятники.
Перенос изображения производят на плоских термопрессах с одной или двумя плитами, Термотрансферный пресс должен обеспечить равномерный и плотный прижим по всей поверхности переноса, поэтому существуют специальные типы прессов, имеющие как плоские, так и рельефные типы поверхности различных размеров. Для качественной работы термопресс должен иметь точную регулировку температуры, изменяемое усилие прижима и встроенный таймер, дающий звуковой сигнал по истечении времени, необходимого для завершения процесса термопереноса. Температура нагрева плиты - 20О-22О°С, время переноса -30-40 сек. Эти параметры должны строго соблюдаться, так как от них в значительной степени зависит интенсивность цвета и оттенок. Кроме того, термоперенос на эталонных образцах осуществляется именно при этих параметрах.
Высокие температуры термопереноса и особенности химического взаимодействия красителей с волокном обуславливают очень высокую стойкость изображения ко всем видам внешних воздействий. Такой стойкости невозможно достигнуть при прямой печати.
Для термопереноса потребуются:
- лазерный принтер;
- термопресс, обеспечивающий температуру 140-180°С и давление от 4 до 7 атмосфер;
- бумага или пленка для вывода на лазерном принтере;
- будущий носитель изображения.
Технология достаточна проста и замечательна тем, что позволяет нанести изображение при минимальных затратах на специальное оборудование.
Для термопереноса применимы практически любые цветные принтеры, копировальные аппараты и даже ризографы. Но для наибольшей устойчивости изображения лучше отдать предпочтение устройствам, печатающим твердыми водостойкими красителями, например лазерным, сублимационным и специальным термопереносным принтерам. Картинку нужно печатать зеркально, т.к. при прижиме прессомтрансферная бумага накладывается на изделие изображением вниз.
Оборудование и расходные материалы
Печатающий элемент - принтер любого типа - известен всем. Единственное техническое устройство, которое может быть незнакомо - термопресс. Его предок - утюг, а в современном варианте он, кроме высокой температуры, обеспечивает еще и повышенное давление. Существуют прессы различной степени автоматизации: от ручных до полуавтоматических, где оператор производит только накладку изделия. Если необходимо запечатать обе стороны, то нижнюю пластину пресса следует выложить
тефлоновым листом, чтобы не прилипало изображение на обороте. Для прижима бумаги к неплоским изделиям, существуют специальные термопрессы с выпуклой поверхностью. Плоский термопресс размером 38 х 38 см стоит около 1400 долл. Несколько дешевле выпуклые прессы для нанесения небольших (11 X 17 или 11 X 20 см) изображений - от 1150 долл.
Достоинства и недостатки термопереноса
По сравнению с другими технологиями (шелкография, тампонная и трафаретная печать) термоперенос имеет следующие преимущества:
- Экономичность и технологическая простота малых тиражей;
- Низкая стоимость технологического оборудования;
- Высокая скорость получения готового продукта;
- Экологическая безвредность;
- Низкая себестоимость единичных экземпляров;
- Малые площади для работы;
- Возможность изготовления единичной продукции;
- Низкая стоимость и простота оборудования;
- Низкая себестоимость работы:
- Неизменно высокое качество результата;
- Экологическая безвредность процесса.
На качество получаемого изображения могут влиять следующие факторы:
- химический состав тонера для лазерного принтера;
- промежуточный носитель изображения (материал, на который выводится изображение на лазерном принтере);
- режимы термопрессования (температура термопресса и время прессования);
- модель термопресса.
В данной работе все выводы осуществлялись на одном принтере (т.е. одним видом тонера), поэтому основное внимание уделяли влиянию температуры и времени прессования, а также виду промежуточного носителя изображения.
В качестве промежуточного носителя изображения мы исследовали:
- бумагу;
- пленку;
- кальку.
Для каждого носителя изучали режимы термопрессования.
Для каждого носителя составляли матрицу планирования и рабочую матрицу. В качестве примера показана матрица для бумаги (табл. 1).
Факторы процесса:
Т - время термопрессования, сек.;
1 - температура термопресса, °С.
Параметр оптимизации "у" - коэффициент переноса тонера, %
Таблица 1
Матрица планирования и рабочая матрица
№ ОЛЫ та Матрица планирования Рабочлл матрица Результаты опытов
X, X; 1.°С т. сек У! У, У, у, у, (у, ->.):
[ +1 + 1 200 30 55 55.5 55,4 55,3 0,07 54,775 0,2756
2 + 1 150 30 33,5 34 33,9 33,8 0,07 34,325 0,2756
3 -1 200 10 46 46.1 46,2 46.1 0,01 46,625 0,2756
.1 -1 150 10 26,5 27 26,7 26,7 0,07 26.175 0,2756
Обработка результатов проводилась по методу наименьших квадратов. В результате обработки было получено следующее уравнение:
у =0,4091 + 0,40751-39,25
В результате проведенного исследования разработаны оптимальные режимы процесса и получены опытные образцы на алюминиевых пластинах вполне удовлетворительного качества.
Данная технология отличается низкой себестоимостью, оперативностью и хорошим качеством изображения.
Е. Л. КОЛБИНА I Ю. А. АНДРИНСКАЯ
I
Омский государственный технический университет
УДК 621.792.053
Бумага - анизотропный материал с неориентированным расположением волокон, состоящий преимущественно из целлюлозных волокон различного типа и наполнителей. В бумажном листе мехеду волокнами и наполнителем имеются заполненные воздухом мельчайшие поры различного размера и формы - система капилляров, которая вместе с гидрофильными целлюлозными волокнами обеспечивают впитывающую способность бумаги. Неограниченно впитывающая бумага непригодна для печати, поэтому для снижения впитывающей способности и придания ей гидрофобных свойств проводят проклейку бумаги. Различают проклейку в массе и поверхностную проклейку. При проклейке в массе проклеивающие материалы подаются в бумажную массу перед формированием листа и благодаря этому равномерно распределяются по всему листу. При поверхностной проклейке проклеивающие вещества наносятся с помощью клейного пресса или другими методами на уже сформированное и до определенной степени высушенное бумажное полотно. При поверхностной проклейке клеящие вещества наносятся преимущественно в виде сплошного слоя, образуя пленку и закрывая поверхностные поры бумаги.
В качестве проклеивающего материала широко применяются канифольные дисперсии, однако они не являются универсальным средством и не могут придавать | бумаге требуемые свойства. Существенное улучшение | печатных свойств бумаги, снижение деформации, пыления дает применение восковой проклейки на основе нефтяных I и синтетических углеводородных восков. Для поверхностной проклейки используют модифицированный I крахмал, карбоксилметилцеллюлозу и ее натриевую соль №КМЦ, парафиновые и восковые дисперсии. Другими типами синтетических проклеивающих веществ являются дисперсии и коллоидные растворы органических ! полимеров на основе сложных эфиров акриловой кислоты, малеинового ангидрида, сополимеров стирола и малеиновой кислоты Следует отметить, что именно восковые дисперсии при поверхностной проклейке способны придавать бумаге повышенную гладкость, ! хорошие печатные свойства и уменьшать способность к деформации. Таким образом, в процессе изготовления • бумаги основное внимание уделяется ее печатно-|_ техническим свойствам, а вопросы склеивания бумаги стоят на втором плане и решать их приходится
ЛИТЕРАТУРА
1. Е. Демьянова Печать по тканям: пособие для начинающих// PUBLISH. - 2001 г. - №9. - с. 45-53.
2. О. Крикунова Сублимационная трансферная печать на тканях//Полиграфия. -1999. - №2. - с. 68-70.
3. Рекламные проспекты по технологии "Гравертон".
АНДРЕЕВ Рудольф Петрович, канд. химических наук,
доцент кафедры "Дизайн, реклама и технология
полиграфического производства".
БАКШЕЕВА Галина Сергеевна, студентка кафедры
"Дизайн, реклама и технология полиграфического
производства".
непосредственно на производстве. Для получения прочного скрепления необходимо учитывать свойства бумаги и применяемых клеев.
При использовании водно-дисперсионных клеев большое значение имеет способность бумаги к впитыванию воды. Пленкообразование из водных дисперсий полимеров происходит в результате слипания частиц при удалении воды за счет ее впитывания в бумагу и испарения в атмосферу. Процесс впитывания в бумагу идет быстрее за счет проникания водной среды в поры и микрокапилляры, размеры пор не позволяют проникать частицам крупнодисперсной ПВАД, однако отдельные надмолекулярные образования или сегменты макромолекул способны армировать переходную область. Применение мелкодисперсной ПВАД позволяет частицам проникать в поры на достаточную глубину, что способствует повышению прочности на расслаивание в корешковой зоне бумажного листа.
Наибольшую прочность клеевого бесшвейного скрепления с использованием ПВАД обеспечивают бумаги мягкие, пористые, с небольшой поверхностной проклейкой. К таким бумагам относятся газетная, ранее широко применявшиеся типографские №1,2,3, прочность скрепления достигала 0,7-0,8 кН/м. Офсетные бумаги по своим печатно-техническим свойствам должны быть гидрофобными, для них характерна более высокая степень проклейки, размеры пор и их количество меньше, поэтому вода не проникает в них столь легко и на значительную глубину. Процесс формирования клеевого соединения идет только по поверхности бумаги и кромке листа. Все вышесказанное объясняет некоторое снижение прочности скрепления для этой бумаги по сравнению с газетной и типографской.
Самые же низкие прочностные показатели - 0,25-0,3 кН/ м наблюдаются у мелованной бумаги. Меловой слой, состоящий из производных крахмала, восковых дисперсий полностью закрывает поры бумаги достаточно толстым слоем и клеевое скрепление происходит именно на поверхности мелового слоя, что в процессе эксплуатации книги приводит к его отслаиванию и, как следствие, к выпадению листов из блока.
Увлажнение бумаги при использовании водно-дисперсионных клеев ведет к набуханию бумаги, причем деформация бумаги в продольном и поперечном направлениях ввиду анизотропности свойств различна.
СВОЙСТВА БУМАГИ И КЛЕЕВОЕ БЕСШВЕЙНОЕ СКРЕПЛЕНИЕ
