- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Українська академія друкарства
- •Матеріали для пакувального виробництва Методичні вказівки
- •Визначення основних технічних показників волого- і лугостійкого етикеткового паперу
- •Теоретичні відомості
- •2. Порядок і методика виконання роботи
- •2.1. Визначення водопроникності паперу за методом Кобба
- •2.1.1. Умови випробування згідно дсту 3549-97
- •2.1.2. Підготовка приладу до випробувань
- •2.1.3. Проведення випробувань
- •2.1.4. Обробка результатів випробувань
- •Водопроникнення паперу*
- •2.2. Визначення вологостійкості паперу
- •2.2.1. Підготовка досліджуваних зразків паперу
- •2.2.2. Проведення випробувань
- •2.2.3. Обробка результатів
- •Вологостійкість паперу*
- •2.4. Визначення лугостійкості паперу
- •2.4.1. Проведення випробувань
- •2.4.2. Обробка результатів випробувань
- •Лугостійкість паперу*
- •2.3. Визначення лугопроникності паперу
- •2.3.1. Підготовка зразків для випробувань
- •2.3.2. Проведення випробувань
- •Лугопроникність паперу
- •3. Питання для самоперевірки
- •Вивчення впливу пергаментації паперу на його структурні і механічні властивості
- •1. Теоретичні положення
- •2. Порядок і методика виконання роботи
- •2.1. Виготовлення пергаментного паперу
- •2.1.1. Проведення випробувань
- •Залежність величини контракції (стягнення) фільтрувального паперу від часу обробки в розчині кислоти
- •2.1.2 Обробка результатів випробувань
- •2.2. Визначення впливу пергаментації паперу на межу міцності при розтягу
- •2.2.1. Проведення випробувань
- •2.2.2. Обробка результатів випробувань
- •Вплив пергаментації паперу на його міцність при розтягу
- •2.3. Визначення впливу пергаментації паперу на його пористість
- •2.3.1. Проведення випробувань
- •Всмоктуюча здатність паперу
- •3. Питання для самоперевірки
- •Визначення жиро- і вологостійкості паперу
- •1. Теоретичні положення
- •2. Порядок і методика виконання роботи
- •2.1. Визначення вологостійкості паперу
- •2.1.1. Підготовка досліджуваних зразків паперу
- •2.1.2. Проведення випробувань
- •2.1.3. Обробка результатів
- •Вологостійкість паперу
- •2.2. Визначення жиропроникності паперу за допомогою фуксину
- •2.2.1. Проведення випробувань
- •2.2..2. Обробка результатів випробувань
- •Жиропроникність паперу
- •2.3. Визначення жиропроникності паперу за допомогою скипидару
- •2..3.1. Проведення випробувань
- •2.3.2. Обробка результатів випробувань
- •Жиропроникність паперу
- •3. Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота №4 дослідження властивостей пакувального картону
- •1.Теоретичні відомості
- •2. Порядок і методика виконання роботи
- •2.1. Визначення структурних показників картону
- •2.1.1. Визначення товщини і різнотовщинності картону
- •2.1.2. Визначення маси 1 м2 картону
- •2.1.3. Обробка результатів вимірювань
- •Структурні показники картону*
- •2.2. Визначення межі міцності картону при розтягу
- •2.2.1. Підготовка зразків до випробувань
- •2.2.2. Проведення випробувань
- •Межа міцності картону при розтягу
- •2.2.3. Обробка результатів випробувань
- •2.3. Визначення опору до розшарування
- •2.3.1. Підготовка зразків та їх випробування за методом а
- •Опір картону до розшарування
- •2.3.2. Обробка результатів випробувань
- •2.3.3. Підготовка зразків та їх випробування за методом б
- •2.3.4. Обробка результатів випробувань
- •Опір картону до розшарування
- •2.4. Визначення деформаційних властивостей картону при стиску
- •2.4.1. Проведення випробувань
- •2.4.2. Обробка результатів випробувань
- •Деформація стиску картону при постійному навантаженні
- •Доля пружно-еластичної і пластичної деформації картону
- •Деформація стиску картону при зростаючому навантаженні
- •3. Питання для самоперевірки
- •4. Які фактори визначають деформаційні властивості пакувально-го картону?
- •Вивчення деформаційних властивостей полімерних плівок при розтягу
- •1. Теоретичні положення
- •2. Порядок і методика виконання роботи
- •2.1. Визначення межі течіння і межі міцності полімерних плівок при їх розтягу та відносного видовження при розриві
- •2.1.1. Підготовка зразків до випробувань
- •2.1.2. Проведення випробувань
- •Розтягуюче зусилля і розтяг полімерної плівки*
- •2.1.3. Обробка результатів випробувань
- •Механічні і деформаційні показники полімерної плівки*
- •3. Питання для самоперевірки
- •Дослідження властивостей термоусадних полімерних плівок
- •1. Теоретичні положення
- •2. Порядок і методика виконання роботи
- •2.1. Визначення температурного діапазону і ступеня усадки полімерної плівки
- •2.1.1. Проведення випробувань
- •2.1.2. Обробка результатів випробувань
- •Лінійна деформація полімерної плівки при різній температурі
- •2.2. Визначення впливу часу нагрівання на ступінь усадки полімерної плівки
- •2.2.1. Проведення випробувань
- •2.2.2. Обробка результатів випробувань
- •Лінійна деформація полімерної плівки при її нагріванні протягом різного часу
- •3. Питання для самоперевірки
- •Визначення основних технічних показників стретч-плівок
- •1. Теоретичні положення
- •2. Порядок і методика виконання роботи
- •2.1. Визначення товщини і різнотовщинності стретч-плівки
- •2.1.1. Проведення випробувань
- •2.1.2. Проведення випробувань
- •2.1.3. Обробка результатів випробувань
- •Товщина стретч-плівки
- •2.2. Визначення міцності при розтягу та відносного видовження при розриві стретч-плівки
- •2.2.1. Підготовка зразків до випробувань
- •2.2.2. Проведення випробувань
- •2.1.3. Обробка результатів випробувань
- •Механічні і деформаційні показники стретч-плівки*
- •2.3. Визначення пружного відновлення стретч-плівки
- •2.3.1. Підготовка зразків до випробувань
- •2.3.2. Проведення випробувань
- •2.1.3. Обробка результатів випробувань
- •Пружне відновлення стретч-плівки
- •2.4. Визначення самоадгезії стретч-плівки
- •2.4.1. Підготовка зразків до випробувань
- •2.3.2. Проведення випробувань
- •Ідентифікація полімерних матеріалів
- •1. Теоретичні відомості
- •2. Порядок і методика виконання роботи
- •2.1. Визначення густини полімерних плівок гідростатичним методом
- •Густина полімерної плівки
- •Визначення природи полімерних плівок за характером їх горіння
- •Результати тестування полімерних плівок за ознаками їх горіння
- •Визначення природи полімерних плівок за характером їх розчинення
- •Результати тестування полімерних плівок за ознаками їх розчинення
- •3. Питання для самоперевірки
- •Визначення якості флексографічних фарбових відбитків на полімерних плівках
- •1. Теоретичні положення
- •2. Порядок і методика виконання роботи
- •2.1. Визначення хімічної стійкості фарбового відбитка
- •2.1.1. Стійкість фарби до агресивних хімічних середовищ
- •Оцінка стійкості фарби до дії хімічних середовищ
- •Результати тестування стійкості фарбового відбитка до дії хімічних середовищ
- •2.1.2. Визначення стійкості фарби до жирів
- •Оцінка стійкості фарби до рослинної олії
- •Результати тестування стійкості фарбового відбитка до твердого жиру і олії
- •2.1.3. Стійкість фарби до дії холодної і киплячої води
- •Оцінка стійкості фарби до холодної води
- •Результати тестування стійкості фарбового відбитка до холодної і киплячої води
- •2.1.4. Визначення стійкості фарби до парафіну
- •Оцінка адгезії фарби до полімерної плівки
- •Адгезія фарби до полімерної плівких
- •2.2.2. Визначення міцності фарбової плівки на згин (зминання)
- •Оцінка міцності фарбового шару до згину
- •Результати тестування міцністі фарбового шару до згину
- •2.2.3. Визначення міцності фарбового шару до подряпин
- •Міцність фарбового шару до подряпин
- •2.2.4. Визначення міцності фарбового шару на стирання
- •Міцність фарбового шару на стирання
- •2.3.Визначення термостійкості фарбового відбитка
- •3. Питання для самоперевірки
- •Властивості полімерних плівок (при 200 с)
- •Розчинність полімерних матеріалівх
3. Питання для самоперевірки
1. За якими ознаками можна ідентифікувати полімерні мате-ріали?
2. Як визначають густину полімерної плівки гідростатичним методом?
3. Які полімерні матеріали при спалюванні мають запах паріфіну?
4. Які полімерні плівки характеризуються найбільшим по-казником відносного видовження?
5. Які плівки при зминанні „шумлять”?
6. Які з найбільш відомих полімерних матеріалів характери-зуються високою хімічною стійкістю?
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9
Визначення якості флексографічних фарбових відбитків на полімерних плівках
Мета роботи: Ознайомлення з методами тестування механічної і хімічної стійкості флексографічних фарбових відбитків на полімерних плівках, а також їх термостійкості.
1. Теоретичні положення
Флексографія – це спосіб високого друку з еластичних друкарських форм. Особливістю цього способу є відсутність процесу приправки форми, а також простота друкарської маши-ни порівняно з машиною класичного високого друку.
Цей спосіб друку найбільше використовується для друкуван-ня на папері, гофрокартоні і полімерних плівкових матеріалах, з яких надалі виготовляють різноманітну упаковку.
Так як друкування здійснюється на різних за природою мате-ріалах, до флексографічних фарб ставляться певні специфічні вимоги. Вони повинні мати достатню адгезію до різних матеріа-лів, бути стійкими до умов транспортування і зберігання упаков-ки, задовільняти комплекс вимог щодо насиченості відбитків, їх яскравості, глянцю, криючої здатності, стійкості до стирання й злипання тощо. Фарби повинні також бути стійкими до темпера-тури вище 1800С, а для деяких упаковок – до температури кип’я-тіння води.
Фарби для задруковування упаковки для продуктів харчуван-ня повинні бути без запаху, стійкими до за- і розморожування, деформування під дією холодної води, дії харчових жирів тощо.
Класифікуються флексографічні фарби за трьома ознаками:
а) за типом розчинника – спиртові, водяні, водно-спиртові;
б) за типом плівкоутворювача (смоли) – поліамідні, акрилові, нітроцелюлозні тощо;
в) за призначенням – для друкування на папері й картоні, целофані й поліетилені, алюмінієвій фользі, універсальні.
За умовами друкування флексографічні фарби повинні мати малу в’язкість – приблизно 30 с за воронкою ВЗ-246, тому для них характерні такі особливості як здатність до розшарування, випаровування розчинника, піноутворення тощо.
Як розчинник у спиртових флексографічних фарбах застосо-вують спирти (етиловий, ізопропіловий), ефіри (етил- і пропілацетат), гліколі (целозольв, метилцелозольв) аліфатичні (уайт-спирит, гептан) і ароматичні (толуол, ксилол) вуглеводні, кетони (ацетон), нітропарафіни (2-нітропропан).
Обираючи розчинник для забезпечення певної швидкості ви-сихання фарби, враховують природу матеріалу, на якому друкують, тип друкарської машини й вид сушильного прист-рою, послідовність накладання фарб.
Фарби, що наносяться першими, повинні містити найбільш леткі розчинники для найшвидшого висихання. Швидкість виси-хання наступних фарбових шарів повинна постійно зменшува-тися.
Процес закріплення спиртових флексографічних фарб по-лягає, в основному, у випаровуванні леткого розчинника, част-ковому його вбиранні (якщо матеріал задруковування пористий) і утворенні полімерної плівки.
Швидкість закріплення залежить від типу смоли й розчинни-ка, що застосовуються при виготовленні фарби. Регулювання швидкості здійснюється використанням розчинників з різною швидкістю випаровування та підбором смол (плівкоутворюва-чів) з певною розчиннистю. В процесі сушіння деякі смоли не заважають вільному випаровуванню розчинника з фарбової плівки, а деякі, навпаки, затримують розчинник і погано його віддають.
Водорозчинні флексографічні фарби подібні до фарб на спир-товій основі, хоча існують і ряд відмінностей. В основному вони полягають у хімічній природі смоли. Головна вимога до смоли – розчинність у воді в процесі виготовлення фарби і нерозчин-ність сухої фарбової плівки на відбитках. Досягається це введен-ням нерозчинних у воді смол, в молекулах яких є полярні кис-лотомістимі групи (-ОН, -СООН). Ці смоли, реагуючи з леткими лугами (наприклад, аміаком або органічним аміном), перетво-рюються у водорозчинні солі. Такими смолами є білкові речови-ни типу шелаку і казеїну, карбоксіметилцелюлоза (КМЦ), по-хідні каніфолі та ін.
В спиртових фарбах друкарські властивості залежать від балансу розчинників, а в водорозчинних фарбах - від лужності (рН), яка повинна бути в межах 8,6 - 9,4. Зменшення рН-показ-ника в процесі друкування може привести до загущення фарби і відокремлення смоли. При підвищенні значення рН можуть виникнути проблеми, пов’язані з сушінням відбитків, запахом аміака, міцністю фарбової плівки тощо.
Застосування екологічно чистих флексографічних фарб на водяній основі вимагає збільшення потужності сушильних пристроїв друкарської машини, удосконалення систем фарбодо-зування, заміну деталей друкарської машини, виготовлених з металів з різним електричним потенціалом (наприклад, мідь і залізо), які вступають в контакт з фарбою, тощо.
Адгезія флексографічних фарб до поверхні певного матеріалу залежить, головним чином, від в’яжучої речовини. Для покра-щення адгезії у фарби вводять різноманітні домішки, а саме: ше-лак (природна смола), малеїнові смоли, похідні целюлози тощо. Для підвищення еластичності фарбової плівки вводять пласти-фікатори (дибутилфталат, диоктилфталат та інші), які при їх надлишку знижують температуру плавлення смоли, а отже і теплостійкість відбитка, що може привести до злипання від-рукованого матеріалу в рулоні.
Для збільшення стійкості відбитків до стирання у фарби вводять низькомолекулярний поліетиленовий або фторопласто-вий віск.
Через високу хімічну інертність гладкої, неадсорбуючої поверхні поліолефінових плівок (поліетиленової, поліпропілено-вої тощо) друкарські фарби на них закріпляються дуже погано. Змочування фарбою полімерної плівки можливо тільки в тому випадку, якщо поверхневий натяг фарби нижчий, ніж плівки. Поверхневий натяг невисушеної фарби більше 36 мН/м, а по-верхнева енергія неактивованих поліолефінових плівок знахо-диться в межах від 31 до 35 мН/м. Тому для оптимізації процесу друкування фарбами по плівковим матеріалам зменшують по-верхневий натяг фарб введенням змочуючих агентів з одночас-ним підвищенням поверхневої енергії плівки до 38 – 42 мН/м обробкою в електричному полі (коронний розряд) або дією відкритого полум’я.
Для друкування на активізованому поліетилені в основному використовують фарби на основі поліамідних смол, які забез-печують високу швидкість друкування при нижчих темпера-турах сушіння відбитків. Основним недоліком поліамідних фарб є невисока стійкість фарбової плівки до стирання. Цей недолік зменшують введенням до складу фарб ефірів каніфолі або де-яких восків.
Флексографічний друк на целофані як найбільш економічно ефективний широко використовується для паковань товарів широкого вжитку. Целофанова плівка задруковується без проб-лем фарбами на основі нітроцелюлози, поліамідів, меламіно-альдегідних смол.