Министерство науки и образования российской федерации

Северо-Западный институт печати Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна

Факультет Полиграфических технологий и оборудования

Кафедра Технологии полиграфического производства

Курсовая работа (проект)

по дисциплине “Материаловедение”

Тема работы (проекта) Самоклеящиеся материалы и особенности их запечатывания

Студент Шураков В Ю

(подпись) (Ф.И.О.)

гр.Т-4

Руководитель

доцент, к.х.н Груздева И Г

(должность, уч., зв., степень) (подпись) (Ф.И.О.)

Дата защиты работы

Оценка

Санкт-Петербург

2011

Реферат

Записка 16 страниц, 2 рис, 3 источника.

Самоклеящиеся материалы, этикетка, технология печати, адгезивы, типы адгезивов, свойства и характеристики адгезивов.

Объектом исследования являются самоклеящиеся материалы, технология их производства, методы запечатывания, а также исследование клеевых компонентов, в частности, адгезивов.

Результаты исследования самоклеящихся материалов выявили преимущества и недостатки отдельных видов печати и отдельных видов адгезивов.

Оглавление

Введение 4

1 Технология изготовления самоклеящихся материалов 5

Вывод 8

2 Способы и особенности запечатывания 9

2.1 Глубокая печать 9

2.2 Высокая печать и флексография 9

2.3 Офсетная печать 9

Вывод 10

3 Адгезивы в самоклеящихся материалах 11

3.1 Состав и основные разновидности клеев 11

3.2 Адгезионные свойства клеев 12

Тест оценки свойств клея. Разработан FINAT 12

3.3 Влияние на адгезию особенностей этикетируемых материалов 13

3.4 Влияние на адгезию условий нанесения этикетки 13

3.5 Влияние на адгезию условий транспортировки, хранения и потребления товара с нанесенной этикеткой 14

Вывод 14

Заключение 15

Список использованных источников 16

Введение

В настоящей работе будет рассмотрена технология печать самоклеящейся. Рассмотрению будут подлежать различные виды печати и их способности к запечатыванию самоклеящихся материалов. Так же будут подробно рассмотрены различные виды и характеристики адгезивов, характеристики и разновидности клеевых составов как основное составляющее адгезивных растворов и влияние на адгезивы условий хранения, транспортировки, этикетируемого материала и условий нанесения самой этикетки. Данные вопросы были выбраны, исходя из повышающейся роли самоклеящихся материалов в сфере полиграфии.

1 Технология изготовления самоклеящихся материалов

Как видно из схемы на рисунке 1, основными компонентами самоклеящихся материалов являются лицевой материал, адгезив и силиконизированная подложка.

Рисунок 1 - Структура типового самоклеящегося материала

[1]

Технологии изготовления самоклеящихся материалов различаются прежде всего типом используемого адгезива и методом его нанесения. В настоящее время используются следующие типы адгезивов (свойства которых, будут рассмотрены в пункте 3):

• термоадгезивы;

• УФ-композиции;

• водорастворимые;

• сольвенторастворимые адгезивы.

Как правило, машины для изготовления самоклеящихся материалов предназначены для нанесения адгезивов только одного типа. Универсальные машины используются либо на небольших фирмах, изготавливающих специальные материалы небольшими объемами, либо для лабораторных испытаний и изготовления пилотных версий материалов. Ведущие мировые производители имеют возможность изготовления нескольких видов адгезивов. Например, фирма Avery Dennison располагает мощностями для изготовления материалов с адгезивами всех перечисленных типов.

Вторым очень важным технологическим секретом фирм, занимающихся производством самоклеящихся материалов, является технология силиконизации подложки. Силикон не допускает контакта адгезива с лицевым слоем в рулоне и обеспечивает отделение готовой этикетки с клеем от подложки. При всем разнообразии адгезивов, характеризующихся различной липкостью, уровень съемности этикеток, предназначенных для автоматического этикетирования, должен быть постоянным. При этом этикетки, предназначенные для запечатывания в принтерах, особенно в лазерных и струйных, должны гораздо более прочно держаться на подложке, что объясняется нагрузками на материал в процессе прохождения через принтер.

Каждая машина для изготовления самоклеящихся материалов отличается от других, однако, несмотря на конструктивные различия, все машины имеют следующие модули:

• секция размотки;

• секция нанесения адгезива;

• увлажняющая секция;

• ламинатор;

• секция намотки.

Кроме того, в зависимости от конструкции и предназначения машины возможно наличие нескольких дополнительных секций. Например, для производства пленок используется устройство кондиционирования пленки, а также коронирующее устройство или/и устройство для нанесения специального поверхностного покрытия. В случае если машина предназначена для производства листовой продукции, обязательно имеется модуль резки полотна на листы, а также дополнительный модуль увлажнения для придания листам плоскостности. Схема машины для изготовления самоклеящихся материалов представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема машины для изготовления самоклеящихся материалов

Также очень часто машины снабжаются устройством для силиконизации подложки в линию. В зависимости от вида адгезива используются разные типы силиконизации и соответственно различные устройства их нанесения. Для печати на подложке (например, названия материала) машина снабжается флексографской секцией.

В процессе изготовления материала из секции размотки в машину подается подложка. При необходимости она предварительно запечатывается и попадает в секцию силиконизации, где на нее наносится очень тонкий слой силикона. Секция силиконизации бывает трех типов — прямой глубокой печати, офсетной глубокой печати и офсетной глубокой печати с пятью валами. Вал глубокой печати осуществляет точную дозировку подаваемого на подложку силикона. Тип секции зависит от типа силикона, требуемой толщины слоя и типа адгезива. После нанесения силиконовый слой сушится горячим воздухом в туннельной сушилке.

После сушки необходимо восстановить оптимальную влажность бумажного полотна. Слишком малое содержание влаги приведет к скручиванию полотна и невозможности получения равномерного слоя адгезива, а при слишком высокой влажности возможно изменение размеров бумаги, что приводит к появлению морщин и складок. Увлажнение производится с помощью пара, орошения из форсунок или паровой пленки. Степень увлажнения зависит от множества факторов, в том числе от скорости работы и температуры сушки, от типа адгезива и т.п.

После прохождения секции увлажнения оборотная сторона бумажной подложки может запечатываться в один цвет в флексографской секции. Обычно наносится логотип компании или название адгезива.

Пройдя стадии силиконизации и восстановления влажности (если используется предварительно силиконизированная бумага, эти секции не задействуются), подложка попадает в секцию нанесения адгезива. Адгезив может наноситься щелевым способом или системой валиков. Оба способа обеспечивают равномерную толщину слоя адгезива с минимальными отклонениями по ширине и длине полотна. Способ ламинации, при котором адгезив наносится сначала на силиконизированную подложку, а затем переносится на лицевой материал, называется косвенным нанесением. Он обеспечивает более высокую гладкость слоя адгезива и исключает воздействие растворителей или высокой температуры (при нанесении адгезивов-расплавов и при сушке) на лицевой слой. Динамический контроль толщины слоя адгезива осуществляется ИК-сканером.

При щелевом способе процесс нанесения адгезива напоминает экструзию пленки. Этим способом наносятся как эмульсии, так и адгезивы­расплавы. Главным его преимуществом является возможность нанесения на большой скорости очень толстого слоя. Кроме того, имеется возможность нанесения адгезива полосами (gum pattern), однако эти полосы могут быть ориентированы только вдоль полотна.

При нанесении адгезива системой валиков тоже возможно нанесение адгезива полосами. Для этого один из валиков имеет специальную гравировку.

Сушка водных адгезивов выполняется так же, как и сушка силиконового слоя на подложке. При сушке сольвентных адгезивов используется дополнительная система удаления растворителей с последующим сжиганием паров. При сушке расплавов адгезивов полотно охлаждается потоком воздуха и проводится через охлаждаемые валы. УФ отверждаемые адгезивы сушатся в УФ-сушилках.

Одновременно с подложкой с другой стороны машины подается лицевой материал. Пленочный лицевой материал подвергается обработке коронным разрядом или проводится через секцию нанесения специального покрытия на поверхность пленки. Нанесенный праймер сушится в специальном тоннеле. Как правило, пленки имеют предварительно обработанную коронным разрядом оборотную сторону, что необходимо для улучшения адгезии клея, однако в некоторых случаях это покрытие дополнительно подвергают коронированию в машине.

На заключительном этапе изготовления самоклейки в секции ламинации происходит соединение покрытой адгезивом подложки с лицевым материалом. При этом создается небольшое давление, необходимое для переноса адгезива с подложки на лицевой материал. Обычно именно ламинация определяет общую скорость производства.

В заключение готовый ламинат наматывается в большой мастер-рулон, который впоследствии разрезается на необходимые форматы.

В процессе производства обязательно осуществляется контроль параметров самоклеящихся материалов. Как уже упоминалось, толщина и равномерность нанесения адгезива постоянно контролируются с помощью ИК-сканера, и при выходе за допустимые пределы соответствующий участок полотна немедленно отмечается для последующего удаления. Кроме того, в конце рулона срез ламината проходит через дополнительное сканирование толщины адгезива, а также взвешивается для определения его среднего веса. Одновременно сканируется и контролируется вес нанесенного на подложку силикона.

Дополнительно на каждом рулоне осуществляется замер основных параметров липкости клея — начальной липкости и окончательной адгезии. Равномерность и качество нанесения силикона контролируется с помощь специального «малахитового» теста. Кроме того, на протяжении всего процесса контролируется содержание влаги в лицевом слое, подложке и адгезиве.

В процессе резки мастер-рулонов на малые форматы также происходит проверка качества материала и удаление дефектных участков полотна. [1]

Вывод

В итоге процесс производства самоклеящихся пленок более требователен к контролю качества, чем обычная бумага.