Проаналізовано вплив температури на перенесення зображення під час гарячого тиснення.The temperature’s influence on image transference during the hot stamping was analyzed.Проанализировано влияние температуры на перенесение изображения во время горячего тиснения

Kyrychok, T. Iu.

Manevych, Iu. P.

Киричок, Т. Ю.

Маневич, Ю. П.

Electronic Archive of Kyiv Polytechnic Institute

Постановка проблемиПоліграфічна металізованафольга на плівковій основі являєсобою багатошаровий плівковий матеріал, що складається знаступних шарів:— лавсанової плівки (10—25мкм);— воскового (роздільного)шару (0,1—0,5 мкм);— лакового пофарбованогошару (1—3 мкм);— розпиленого алюмінію(близько 0,05 мкм);— адгезійного (грунтового)шару (3—10 мкм).Враховуючи, що ці шари маютьвідмінні термомеханічні властивості, а процес тиснення відбувається температурах штампупонад 80 °С, необхідно дослідити вплив температури на перенесення зображення під час гарячого тиснення.Аналіз попередніх дослідженьПід час тиснення на межі друкувального і пробільного елементів виникають великі напруги, що приводить до розтягування фарбового шару фольги,який, на думку авторів [1], розривається ще до зняття обробленої фольги. Тому, вибір фольги є дуже важливим моментом впроцесі гарячого тиснення. Цепідтверджено й авторами [2].Але не менш важливими длядослідження сьогодні є процеси, що відбуваються в шарахфольги під час гарячого тиснення та їх вплив на перенесеннязображення.Мета роботиТеоретично та практично дослідити вплив температури наперенесення зображення під часгарячого тиснення.Результати дослідженняРізність температур в шарахфольги під друкувальним та пробільним елементами, обумовлена різницею коефіцієнтів тепловіддачі від штампу до плівкиоснови, має бути реалізовананаступним чином. Передусім, їймає відповідати певна різницятермомеханічних властивостейроздільного і адгезійного шарів.Роздільний шар повинен мативузький температурний інтервал різкої зміни когезійної міцності. Іншими словами, він поТ Е Х Н О Л О Г І Ч Н І  П Р О Ц Е С И54УДК 655.3.022.5ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРИ НА ПЕРЕНЕСЕННЯ ЗОБРАЖЕННЯ ПІД ЧАС ГАРЯЧОГО ТИСНЕННЯ© Т. Ю. Киричок, к.т.н., доцент, Ю. П. Маневич, НТУУ «КПІ», Київ, УкраїнаПроанализировано влияние температуры на перенесениеизображения во время горячего тиснения.The temperature’s influence on image transference during the hot stamping was analyzed.Tech_process_1(19)_2008.qxd  20.06.2008  13:38  Page 52  винен мати певну температурурозм’якшення tpp (температураповерхневого розм’якшення роздільного шару), вище якої вінстає рідкотекучим. Цим вимогамвідповідають деякі композиціївоску з температурою краплепадання 60—90 °С. Адгезійнийшар також повинен мати певнутемпературу поверхневого розм’якшення tpа = 60—90 °C, вищеякої він стає липким, під дією певного тиску, тобто починає проявляти адгезійні властивості.Роздільний шар наноситьсяіз застосуванням воскових композицій з температурою розм’якшення tpp = 60—90 °С. У вказаному діапазоні температур різкознижуються його когезійна міцність та міцність адгезійногозв’язку між ним і лавсановоюплівкою. Адгезійний шар міститьтермопластичний полімер. Принизьких температурах поверхняадгезійного шару не є липкою.При збільшенні температури доtpа (температура поверхневогорозм’якшення адгезійного шару)вона набуває певної липкості.Таким чином, з підвищеннямтемператури роздільний шарнабуває здатності відокремлювати шари, що формують зображення, а адгезійний шар —здатність приклеюватися до задрукованої поверхні. Ці властивості шарів лежать в основіодержання зображення при тисненні фольгою, яке можливепри відповідних співвідношеннях характеристик шарів.При різності температур вшарах фольги друкарськотехнічні властивості фольги визначаються відповідністю фактичнихтемператур воскового (роздільного) шару tp і адгезійного (грунтового) шару tа температурампереходів tpp і tpа. Можливі декілька варіантів стану шарівфольги, зокрема:tp < tpp, tа < tpа,роздільний і адгезійний шарище не розм’якли, фольга не друкує;tp < tpp, tа > tpа,з’явилась адгезія до задрукованої поверхні, але восковийшар майже не віддає шари, щолежать нижче, як результат —непродрукованість або вищипування;tp = tpp, tа < tpа,роздільний шар розм’як, а адгезійний ще ні — фольга не друкує;tp = tpp, tа = tpа,оптимальні умови для друкуфольгиtp > tpp, tа < tpа,роздільний шар розм’як, а адгезійний ще ні — фольга не друкує.Таким чином, можна зробитивисновок, що оптимальні умовитиснення наступні:tа = tpа,tp = tpp,tp – tа = tpp – tpа.Для металізованої фольги налавсановій основі розрахунок заформулою [2] дає наступнийрезультат:де tp – tа — різниця температур у восковому (роздільному) іТ Е Х Н О Л О Г І Ч Н І  П Р О Ц Е С И55Tech_process_1(19)_2008.qxd  20.06.2008  13:38  Page 53  адгезійном (грунтовому) шарахфольги у момент тиснення; tш —температура поверхні штампу впроцесі тиснення; t0 — початкова температура фольги і задрукованого матеріалу; τ — часконтакту штампу з фольгою.При tш – t0 = 70°, τ = 0,40 с перепад температури в лаковому іадгезійному шарах складаєвідповідно 2,1 і 1,7 °С.Таким чином, різниця температур в восковому (роздільному) адгезійному (грунтовому)шарах фольги в момент тиснення невелика і нею можна знехтувати. Це означає, що температури розм’якшення цих шарівможуть бути однаковими.Розглянемо випадки, коли різниця ∆t = tpp – tpа змінюється вшироких межах. Одержані результати візуально оцінимо в балах [1]. Значення ∆t буває як позитивним, так і негативним. Втабл. наведено результати тиснення при різних tpp і tpа. Часконтакту τ = 0,25 с. Видно, щооптимальне значення ∆t дорівнює 10°. Це означає, що якщороздільний шар складається звоскової композиції з температурою розм’якшення 80°, то температура поверхневого розм’якшення адгезійного шару повинна бути tpа = 70° [3, 4].Температура штампа має бути такою, щоб в заданих умовахтиснення на поверхні задрукованого матеріалу під друкарськими елементами забезпечувалась температура, що дорівнюєtpа. Теорія теплопровідності [5]дає змогу розрахувати оптимальну температуру штампа:де tш — температура поверхні штампу в процесі тиснення;tpа — температура поверхневого розм’якшення адгезійногошару; t0 — початкова температура фольги і задрукованого матеріалу; a0, ар, ал і аа — коефіцієнти температуропровідностіплівкиоснови, роздільного, лакового пофарбованого і адгезійного шарів; δ0, δр, δл і δа —товщина шарів плівкиоснови,роздільного, фарбового і адгезійних шарів.Розрахунок за цією формулою, при δ0 = 25 мкм, τ = 0,25 с,tpа = 80° і t0 = 25 °С дає tш = 89 °С;при τ = 0,4 с і за умов отримуємоtш = 87 °С.На рис. показано, як змінюється чіткість тиснення при різнихТ Е Х Н О Л О Г І Ч Н І  П Р О Ц Е С И56Вплив різниці температурповерхневого розм’якшення адгезійного та роздільногошарів на якість тиснення№п/пtpp tpа ∆tМаксимальначіткістьтисненняв балах1 80 131 –51 12 81 107 –26 13 78 81 –3 24 75 73 2 35 82 75 7 56 95 82 13 57 82 69 13 48 82 64 18 39 82 60 2 2Tech_process_1(19)_2008.qxd  20.06.2008  13:38  Page 54  температурах плити позолотного преса при часі контакту τ =0,25 с. Максимальна чіткість тиснення відповідає температуріплити 110—120 °С, що на 20—30 °Свище теоретично розрахованоїтемператури штампу. Слід матина увазі, що одержані значенняtш є нижчими практично заміряної температури плити преса,що висувається, через причини:умови кріплення штампа до плити, параметрів тиснення (яківпливають на коефіцієнт тепловіддачі від штампа в навколишнє середовище і до задрукованого матеріалу).ВисновкиТаким чином, окрім раціонального вибору матеріалів, важливою умовою одержання якісного відбитку при тисненні фольгою є правильний вибір теплофізичних параметрів тиснення істворення заданих температурних полів під шарами фольги.Т Е Х Н О Л О Г І Ч Н І  П Р О Ц Е С И57Графік чіткостітиснення прирізних температурах плити позолотного преса1. Кудрявцев Б. Б., Татиев Д. П. О четкости тиснения фольгой // Полиграфия. — 1970. — № 8. — С. 22—23. 2. Гилязетдинов Л. П., Волохова В. П.,Огороднева М. В. Теплофизические параметры горячего тиснения фольгою: Физикотехнические явления в процесах полиграфии / Под редакцией В. С. Лапатухина. — Т. 30. — Вып. 2. — М., 1979. 3. Добашин Н. Н. Гилязетдинов Л. П. Адгезия фотополимеризующихся композиций на основепентаэритритолтриакрилата к полиэтилентерефталатной пленке. — М.,1979. — С. 22. 4. Добашин Н. Н. Гилязетдинов Л. П. Влияние полимернойдобавки на температуру поверхностного размягчения покрытий на основефотополимеризующихся композиций. — М., 1979. — С. 24. 5. Лыков А. В.Теория теплопроводности. — М.: Высшая школа, 1967. — С. 560.Рецензент —  В. П. Шерстюк, професор, д.х.н., заслужений винахідник України, НТУУ «КПІ»Надійшла до редакції — 28.03.08Tech_process_1(19)_2008.qxd  20.06.2008  13:38  Page 55  

Влияние температуры на перенос изображения при горячем тиснении

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic Archive of Kyiv Polytechnic Institute