Обоснование параметров оборудования для обработки полимерных запечатываемых материалов коронным разрядом

• Автор: Равшанов, Дилшод Чоршанбиевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Аналитический обзор

1.1. Полимерные материалы, используемые при изготовлении печатной продукции

1.2. Методы подготовки поверхности полимерных материалов к печатанию

1.3. Методы оценки адгезионных свойств

1.4. Способы печати на полимерных пленках

Глава 2. Объекты и методы исследований

2.1. Полимерные пленки, используемые в работе

2.2. Печатные краски

2.3. Установка для активации полимерных пленок коронным разрядом
2.4. Пробопечатное устройство
2.5 Методы исследование
Глава 3. Экспериментальные результаты и их обсуждение
3.1. Свойства полимерных пленок, активированных коронным разрядом
3.2. Исследование адгезионных свойств на границе полимерная пленка - печатная краска
3.3. Печатные свойства полимерных пленок, активированных коронным разрядом
Выводы
Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования.
В последнее время наиболее интенсивно развивается печать в упаковочном производстве, в частности, печать на поверхности полимерных пленок, используемых в качестве современного упаковочного материала. При этом важно оценивать такой показатель, как прочность держания печатной краски на поверхности материала для упаковки.
В отличие от традиционных запечатываемых материалов - бумаги и картона, полимерные пленки, являясь, как правило, по своей природе гидрофобными материалами, не обладают высоким адгезионным взаимодействием по отношению к печатным краскам. Поэтому, правильный выбор оборудования для предварительной активации полимерных пленок коронным разрядом имеет важное значение.
Наиболее широкое распространение как за рубежом, так и в России, в качестве упаковочных материалов получили пленки из синтетических полимеров: полиэтилена (ПЭ), полипропилена (1111) и полиэтилен-
терефталата (ПЭТФ).
Проблема обеспечения высокой адгезионной прочности, как правило, приводит к созданию многослойных композиций или к использованию различных методов модификации поверхности. Поэтому в исследованиях по созданию многослойных композиций, в том числе и при разработке технологии печати на полимерных пленках, необходимо учитывать величину адгезионной прочности.
Сегодня во флексографии используются печатные краски различной природы - водно-дисперсионные, сольвентные и краски УФ-отверждения. По-видимому, как и тип запечатываемого материала, так и краски будут влиять на режимы активации полимерных пленок коронным разрядом.
Среди наиболее часто встречающихся проблем при флексографской печати - проблемы взаимодействия краски с полимерной подложкой.

В связи с этим изучение особенностей флексографской печати на гидрофобной полимерной подложке, а также выбор оптимального оборудования для активации полимерных запечатываемых материалов являются весьма актуальными.
Цель диссертационной работы.
Цель диссертационной работы заключается в разработке научно обоснованных требований к оборудованию для обработки запечатываемых полимерных материалов коронным разрядом, а также обоснованию технологических параметров с учетом природы запечатываемого материала. Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:
• разработка рекомендаций по режимам обработки ПЭ, ПП и ПЭТФ пленки коронным разрядом перед процессом флексографской печати;
• выявление факторов, оказывающих наибольшее влияние на качество печати по поверхности полимерных пленок;
• разработка технологических рекомендаций для качественной печати по поверхности полимерных пленок красками различного типа (воднодисперсионные, сольвентные, УФ-отверждаемые);
• разработка требований к коронирующим устройствам и практические рекомендации по выбору технологических параметров предварительной обработки полимерных пленок коронным разрядом, с учетом природы обрабатываемого материала и производительности печатного оборудования.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Экспериментально установлено, что эффективность обработки полимерных пленок коронным разрядом определяется не только достигнутыми значениями адгезионной прочности, но и способностью воспроизводить мелкие детали печатной формы на отпечатке, полученном флексографским способом.

зоне отрицательный пространственный заряд, ограничивающий ток коронного разряда.
В двуполярной короне коронируют оба электрода. Процессы в коронирующих слоях аналогичны описанным; во внешней зоне ток переносится встречными потоками положительных ионов и электронов (или отрицательных ионов).
При периодическом изменении полярности электродов (коронный разряд переменного тока) малоподвижные тяжелые ионы во внешней зоне не успевают достичь электродов за время одного полупериода, и возникают колебания пространственного заряда. Коронный разряд на частотах порядка 100 кГц и выше называется короной высокочастотной.
В коронном разряде электрическая энергия преобразуется главным образом в тепловую — в соударениях ионы отдают энергию своего движения нейтральным молекулам газа. Этот механизм вызывает значительные потери энергии на высоковольтных линиях передач. Полезное применение (кроме обработки поверхности пленок) коронный разряд нашел в процессах электрической сепарации (например, в электрических фильтрах), электрической окраски (в частности, для нанесения порошковых покрытий), а также при регистрации ионизирующего излучения (счетчиками Гейгера-Мюллера).
Отметим, что различными компаниями взяты патенты [42-44] на конструкцию устройств для обработки полимерных пленок коронным разрядом. В этих патентах обсуждается преимущество тех или иных конструктивных особенностей устройств. А анализ научной литературы показывает, что к таким особенностям относятся: материал коронирующего и заземленного электродов (энергия выхода электрона), материал и геометрические размеры диэлектрического покрытия, форма и чистота обработки коронирующего электрода. Кроме того, на практике реализованы конструкции, которые позволяют обрабатывать полимерные пленки