Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология послепечатных процессов. Учебно-методическое пособие
.pdf
Лабораторная работа 5
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛЕНОЧНОГО ЛАМИНАТА
Теоретическая часть
Ламинирование – это процесс, представляющий собой соединение двух или большего числа пленочных материалов с помощью связующего вещества. В качестве подложки в процессе может использоваться полимерная пленка, бумага или алюминиевая фольга. Как правило, клеящее вещество наносят на менее абсорбирующую подложку,
после чего вторую пленку полотно прижимают к ней для получения
дуплексного (двухслойного) ламината.
Выбор наиболее подходящей технологии ламинации диктуется
главным образом характером конечного использования продукта.
Различают следующие виды ламинации:
– «мокрая» ламинация, при которой в момент соединения пленочных материалов связующее вещество находится в жидком состоянии. Этот вид ламинации обычно используют для получения бумажноалюминиевой фольги, широко применяемой для производства гибкой
упаковки;
– «сухая» ламинация, при которой связующее вещество, растворенное в жидкости (воде или растворителе), наносится на одно из полотен, а затем испаряется в сушильной печи. Полотно с нанесенным
клеем прижимается к другому полотну под сильным давлением с помощью нагретых валов, что повышает прочность сцепления ламината;
– ламинация расплавом, при которой связующее вещество представляет собой воск или горячий расплав, наносимый в расплавленном
состоянии на одну из двух подложек. Этот процесс позволяет выпускать ламинаты, одним из слоев которых является бумага, а вторым может быть либо бумага, либо алюминиевая фольга. Такие ламинаты широко применяются при изготовлении упаковки для печенья и выпечки;
– бессольвентная ламинация, при которой используемые адгезивы не содержат растворителей. Под бессольвентными адгезивами
обычно понимается определенный тип клеящего вещества, состоящего
из двух реагирующих друг с другом компонентов и не требующего
сушки.
81
Еще несколько десятков лет назад ламинирование упаковочных
материалов и нанесение покрытий на них были доступны только крупным производителям упаковки и полиграфическим предприятиям со
специальным оборудованием. Основным способом ламинации был сольвентный (с применением клеев, содержащих растворители). Остальные
изготовители упаковки при необходимости вынуждены были обращаться с размещением заказов к крупным производителям, имевшим соответствующее оборудование. Такой порядок приводил к удорожанию
готовой продукции и к увеличению сроков ее изготовления.
Положение стало меняться в 80-х годах прошлого века после
изобретения и внедрения в производство бессольвентного клея (не содержащего растворители) компаниями Henkel и Morton. Эти клеи не
сразу заняли свое место в производстве упаковки. Для их использования потребовалось изменить существовавшие ламинаторы, приспособив их к использованию однокомпонентного и двухкомпонентного бессольвентных клеев. Имевшиеся тогда секции нанесения клея не позволяли наносить очень тонкий и ровный слой на большую поверхность
пленки или фольги. Более того, требовалось несколько суток, прежде
чем происходило химическое закрепление клея, и материал был готов
к дальнейшему использованию.
По этой причине первоначально бессольвентные клеи не могли
использоваться в существующих устройствах для ламинирования гибкой упаковки. Преимуществом бессольвентного способа ламинирования было отсутствие необходимости устанавливать специальные системы сушки и, следовательно, значительная экономия по сравнению
с сольвентным способом.
Производители очень быстро отреагировали на появление новой
технологии и очень скоро представили свои разработки бессольвентных ламинаторов. В 1988 г. итальянская компания Nordmeccanica подала патентную заявку на секцию нанесения бессольвентного клея и в
1988 г. продемонстрировала ее своим клиентам. Наступила эра бессольвентной ламинации.
Экспериментальная часть
Цель работы
Изготовить ламинат из полимерных пленочных материалов бессольвентным методом производства.
82
Оборудование и материалы:
– ручное раскатное устройство модели OSP с гравированным валом, предназначено для нанесения лакокрасочных и клеевых материалов в лабораторных условиях на полимерные пленки в ручном режиме
(рис. 1);
– прорезиненный валик;
– микрометр МК 0-25 с ценой деления шкалы 0,01мм;
– нож для нарезания образцов материала;
– металлическая линейка с ценой деления 1 мм по ГОСТ 427;
– весы лабораторные Highland HCB 123;
– скотч;
– пластиковый стаканчик;
– двухкомпонентный бессольвентный полиуретановый
LOCTITE LIOFOL LA 7735/6159;
– образцы
полимерных пленок.
клей
Рис. 1. Ручное раскатное устройство модели OSP
Содержание работы:
1. Изучение инструкции по технике безопасности при работе на
раскатном устройстве модели OSP.
2. Знакомство с устройством и принципом действия раскатног
устройства моде
3. Ознакомиться с методикой изготовления ламината из полимер-
ных пленочных материалов.
4. Изготовить ламинат из полимерных пленочных м
бессольвентным методом производства.
ли OSP.
83
о
атериалов
Методика выполнения работы:
1. При помощи ножа и металлической линейки вырезаются 2 об-
разца полимерных пленок размерами 600×1000 мм.
2. Одна из пленок при помощи скотча фиксируется на поверхно-
сти лабораторного стола.
3. В пластиковый стаканчик на весах лабораторных Highland
HCB 123 взвешивается 20 г двухкомпонентного бессольвентного полиуретанового клея марки LOCTITE LIOFOL LA 7735/6159 при соотношении компонентов Компонент А/ Компонент В=100/45. Взвешенный
клей тщательно перемешивается.
4. При помощи раскатного устройства OSP клей тонким слоем
наносится на поверхность закрепленной пленки. Расстояние от площади, покрытой клеем, до края пленки должно быть не менее 75 мм.
5. Второй пленочный образец кладется поверх пленки с клеевым
слоем и тщательно прикатывается к ней при помощи прорезиненного
валика.
6. Полученный таким образом ламинат оставляется на неделю
в комнатных условиях до полного отверждения полиуретанового клея.
Содержание отчета:
1. Название и цель работы.
2. Приборы и материалы.
3. Описание прибора.
4. Краткое описание работы.
5. Выводы.
Лабораторная работа 6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ КЛЕЕВОГО
СОЕДИНЕНИЯ В ЛАМИНАТЕ
Теоретическая часть
Адгезия – (лат. adhaesio – прилипание, сцепление, притяжение) –
поверхностное явление, которое заключается в возникновении механической прочности при контакте поверхностей двух разных тел (конденсированных фаз). Причиной адгезии является молекулярное притяжение контактирующих фаз или их химическое взаимодействие. Явление
адгезии лежит в основе образования прочного контакта (склеивания)
между твердым телом (субстрат) и клеящим агентом (адгезив), являющимися основными компонентами адгезионного соединения.
Адгезия является одной из важнейших характеристик, о которой
судят по результатам измерений адгезионной прочности соединения
«адгезив – субстрат».
Адгезионная прочность – сила, необходимая для разрушения адгезионного соединения, отнесенная к площади адгезионного контакта
2
(Н/м
). Адгезионная прочность зависит от характера, прочности, энергии межфазных связей, их количества, полноты контакта, смачивания
и других поверхностных явлений. Она также зависит от природы адгезива, подложки, технологического процесса подготовки и получения
покрытия, условий эксплуатации и т. д.
Методы измерения адгезии можно классифицировать по способу
нарушения адгезионной связи: неравномерный отрыв, равномерный отрыв и сдвиг. Разрушающие методы могут быть статическими и динамическими. Однако следует иметь в виду, что не существует методов,
при использовании которых напряжения распределялись бы действительно равномерно и представляли бы собой сдвиг или отрыв в чистом
виде. Поэтому такая классификация весьма условна. Применительно к
ламинатам на основе полимерных пленочных материалов при определении адгезионной прочности клеевого соединения наиболее часто используют метод неравномерного отрыва.
Методы неравномерного отрыва весьма разнообразны. Общим
признаком для них является нарушение связи между адгезивом и
85
субстратом, причем усилие прикладывается не к центру соединения,
а к одному его краю, поэтому связь нарушается постепенно.
Разделение двух гибких материалов называют расслаиванием,
а отделение гибкого материала от жесткого – отслаиванием. Если
пленка адгезива (покрытия) недостаточно прочна, то при отделении от
субстрата она может разрушиться. Чтобы этого не произошло, пленка
укрепляется подходящим армирующим материалом. Пользоваться армирующим материалом приходится и в тех случаях, когда адгезив или
субстрат под действием расслаивающего усилия способен сильно деформироваться – растягиваться. В тех случаях, когда разделяются путем постепенного нарушения связи два монолитных, негибких материала, такое испытание называют раскалыванием или отдиром. Все эти
виды испытаний могут быть объединены одним общим термином – неравномерный отрыв. Различные схемы испытаний на неравномерный
отрыв приведен на рис. 1.
Рис. 1. Схемы испытаний по отслаиванию гибких материалов
от жесткой подложки под углом 90° (а, б, в) и 180° (г)
и по расслаиванию гибких материалов (д)
Распределение напряжений в системе зависит от угла приложения силы. Меняя угол приложения силы, можно получить чистый
сдвиг, чистое расслаивание, а также их сочетание. Сопротивление отслаиванию при постоянной скорости и прочих равных условиях является, таким образом, функцией величины угла отслаивания a, т. е. угла
между направлением действующей силы и плоскостью склеивания.
Напряжения, возникающие под действием приложенной внешней силы, распределяются равномерно по толщине и ширине образца и
являются функцией расстояния от передвигающейся границы разрушения. По мере изменения угла отслаивания меняется характер процесса
86
разрушения. Минимальное сопротивление отслаиванию имеет место
при угле 180°. По мере уменьшения угла сопротивление отслаиванию
постепенно возрастает. При некотором малом угле отслаивания наблюдается переход от разрушения вследствие отслаивания к разрушению
под действием сдвига, а при угле отслаивания, равном 0°, разрушение
осуществляется только путем сдвига.
Экспериментальная часть
Цель работы
Определения прочности клеевого соединения в ламинате.
Оборудование и материалы:
– разрывная машина Test 112.5kN;
– нож для нарезания образцов;
– металлическая линейка с ценой деления 1 мм по ГОСТ 427;
– микрометр МК 0-25 с ценой деления шкалы 0,01 мм;
– образец ламината, выполненный по методике лабораторной работы 5.
Содержание работы:
1. Изучение инструкции по технике безопасности при работе на
разрывной машине Test 112.5kN.
2. Знакомство с устройством и принципом действия разры
машины Test 112.5kN
.
вной
3. Ознакомиться с методикой определения прочности клеевого
соединения в ламинате по ГОСТ 28966.1-91.
Технические характеристики разрывной машины
Технические характеристики и внешний вид разрывной машины
с обозначенными позициями описаны в лабораторной работе 3.
Методика выполнения работы:
1. При помощи ножа и металлической линейки из ламината, полученного в лабораторной работе 5, вырезают не менее пяти образцов
шириной 10 мм и длинной не менее 200 мм таким образом, чтобы с одного края образца пленки были склеены между собой, а с другого – нет.
2. Полученные образцы подвергают испытанию на разрыв на разрывной машине. Свободные концы образца закрепляют в зажимы
87
разрывной машины. Проводят испытание на разрыв. Фиксируют мак-
№ п/п
Наименование
пленки 1
Толщина пленки 1,
мкм
Наименование
пленки 2
Толщина пленки 2,
мкм
Толщина клеевого
слоя, мкм
Показания разрыв-
ной
машины, Н
Прочность клеевого
соединения, Н/см
12 3 4 5
симальное значение силы, необходимой для разрушения клеевого соединения или материала.
3. За результат испытания принимают среднее арифм
испытаний не менее пяти образцов. Полученные результаты
етическое
регистри-
руются в таблице.
Таблица
Содержание отчета:
1. Название и цель работы.
2. Приборы и материалы.
3. Описание прибора.
4. Краткое описание работы.
5. Результаты испытаний.
6. Выводы.
Лабораторная работа 7
ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И МЕТОДОВ РАБОТЫ
НА ПРЕССЕ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ТИСНЕНИЯ
Теоретическая часть
Для оформления печатных изданий применяют различные способы тиснения: конгревное, блинтовое, тиснение полиграфической
фольгой. Тиснение полиграфической фольгой на оттисках и переплетных крышках выполняется ручных на позолотных прессах, полуавтоматах и автоматах.
Конструкция позолотных прессов предусматривает две плоские
плиты, одна из которых неподвижна и снабжена электронагревательным устройством с терморегулятором, а другая в процессе работы совершает движение. Процесс тиснения осуществляется при сближении
плит, обеспечивающем необходимое давление для получения изображения требуемого качества. Позолотные прессы с ручным приводом
используются на малых полиграфических предприятиях, полуавтоматические и автоматические прессы используют на крупных и средних
полиграфических предприятиях.
Тиснение полиграфической фольгой, так же как и блинтовое тиснение, выполняют нагретым плоскорельефным штампом, давящие элементы которого возвышаются над пробельными и лежат в одной плоскости. В отличие от блинтового тиснения, между штампом и тиснимым
материалом помещается полиграфическая фольга, имеющая красочный
слой, нанесенный на эластичную полимерную подложку с помощью адгезива. Красочный слой легко отделяется от подложки под действием
горячего штампа и закрепляется на материале с помощью адгезива.
Углубление оттиска необходимо для получения четкого контура рисунка.
Оптимальная температура штампа зависит от вида фольги, типа
переплетного покровного и обложечного материала, его полимерного
покрытия, скорости работы позолотного пресса. Рабочая температура
различных серий изменяется в пределах от 80 до 140 °С.
Давление тиснения может изменяться в пределах от 15 до 25 МПа
и подбирается экспериментальным путем в зависимости от типа переплетного материала и вида изобразительных элементов штампа. Оно
89
должно обеспечить надежное закрепление красочного слоя фольги и
получить четкие очертания графических элементов изображения. Оптимальная глубина тиснения колеблется в пределах 0,05–0,15 мм на
сторонках и 0,03–0,10 мм на корешке переплетных крышек.
Экспериментальная часть
Цель работы
На практическом примере изучить устройство и технические характеристики ручного пресса для горячего тиснения WT-1-120.
Оборудование и материалы:
- ручной пресс для горячего тиснения WT-1-120;
- образцы фольги;
- клише;
- образцы печатной продукции.
Содержание работы:
1. Изучение инструкции по технике безопасности при работе на
ручном вертикальном прессе для горячего тиснения WT-1-120.
2. Знакомство с устройством и принципом действия ручного вертикального пресса для горячего тиснения WT-1-120. Изучение и описание устройства управления прессом, настроек и опций.
3. Произвести тиснение на представленных образцах
печатной
продукции.
Те
нические характеристики позолотного пресса WT-1-120:
х
В линейке прессов представлены ручные вертикальные прессы
с разными площадями тиснения. Среди возможностей этого пресса, помимо тиснения практически на любых материалах, конгревного и блинтового тиснения, можно отметить и возможность использования этих
прессов для высечки и надсечки различных изделий с использованием
гибких высечных, перфорационных и биговальных ножей.
В табл. 1 представлены характеристики позолотного пресса
WT-1-120.
Пресса серии WT-1-120 позволяют выполнять большинство работ по горячему тиснению. Этот аппарат позволяет производить тиснение фольгой на самых разных материалах: бумаге, картоне, пластмассе,
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]