Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата
технических наук. Москва, Московский государственный университет
печати имени Ивана Федорова, 2012. — 22 стр.
Специальность:
05.02.13. – Машины, агрегаты и процессы (печатные средства информации).
Научный руководитель: Варепо Лариса Григорьевна, кандидат технических наук, доцент. Актуальность темы исследования. В настоящее время активно развивается флексографский способ печати на упаковочных материалах. Упаковка является инструментом маркетинга, требования к ее качественным показателям постоянно ужесточаются, в частности к графической и градационной точности воспроизводимой на упаковке информации. Это заставляет производителей искать все более эффективные способы удовлетворения запросов потребителей. Комбинированные материалы на основе алюминиевой фольги находят широкое применение в упаковочной отрасли.
На процесс флексографской печати на упаковочных комбинированных материалах существенное влияние оказывают свойства запечатываемого материала.
Важными факторами, определяющими качество печати на упаковочном комбинированном материале, являются прочность соединения слоев материала и прочность системы «печатная краска комбинированный материал».
Основная трудность при кашировании комбинированных материалов на основе алюминиевой фольги по существующим технологическим схемам процесса связана с достижением прочной адгезионной связи между слоями, отличающимися по химической природе и строению, и с обеспечением однородной структуры поверхности комбинированного материала, которая оказывает существенное влияние на точность графической передачи информации способом флексографской печати.
Современный уровень техники и технологий, применение прогрессивных методологий исследования позволяют расширить теоретические представления о свойствах субстратов и адгезивов для процесса каширования, их взаимодействии в многослойной системе, что обусловливает перспективность обеспечения высоких качественных показателей упаковочного комбинированного материала и получаемых на нем флексографских оттисков за счет модернизации процесса и разработки новых составов слоев комбинированных материалов. Поэтому тема диссертационного исследования является весьма актуальной.
Работа выполнена в соответствии с техническим заданием государственного контракта № 6246р/8773 от 12 декабря 2008 года.
Целью данной работы является повышение качества флексографской печати на упаковочном комбинированном материале за счет модернизации технологического процесса каширования.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
изучение влияния параметров процесса флексографской печати на качественные показатели оттисков;
изучение влияния параметров процесса каширования и состава клее-вой композиции на свойства получаемого комбинированного материала;
изучение влияния структурно-механических и печатных свойств комбинированных материалов на качественные показатели получаемых на них оттисков способом флексографской печати;
исследование влияния параметров микрогеометрии бумаги для каширования на структурно-механические свойства комбинированного материала;
проектирование процесса каширования комбинированного упаковочного материала на основе алюминиевой фольги с учетом условий флексографского печатного процесса и требований отрасли согласно методике структурирования функции качества;
разработка методики, позволяющей прогнозировать прочность закрепления красочного слоя на комбинированных материалах в процессе флексографской печати для повышения стабильности и качества продукции;
адаптация методик трибологических испытаний и скретч-тестирования для исследований прочности адгезионной связи между слоями упаковочного комбинированного материала на основе алюминиевой фольги и прочности красочного слоя к поверхности комбинированного материала с возможностями максимально точной регистрации усилия, при котором происходит разрушение, и определения наиболее слабой границы в мно-гослойной системе;
моделирование красковосприятия при флексографской печати на комбинированных упаковочных материалах на основе алюминиевой фольги; разработка программного продукта для оценки красковосприятия невпитывающих материалов для печати. Научная новизна работы заключается в следующем.
Получена формула для расчета адгезионной прочности многослойных систем типа «печатная краска комбинированный материал» и «адгезив – алюминиевая фольга», отличающаяся от аналогов возможностью учета реального профиля поверхности субстрата за счет его аналитического представления.
Разработана модель красковосприятия невпитывающих запечатываемых материалов с учетом микрогеометрии их поверхности, позволяющая прогнозировать расход печатной краски в процессе флексографской печати.
Проведено структурирование функции качества к процессам каширования и флексографской печати на комбинированных материалах. Построен Дом качества (Quality House), позволяющий выявить связь между требованиями потребителей к комбинированному материалу, техническими характеристиками, параметрами функциональных подсистем и их компонентов на всех этапах производства.
Предложен алгоритм исследования прочностных характеристик оттисков флексографской печати, полученных на комбинированных материалах, и прочности адгезионной связи между слоями упаковочного комбинированного материала на основе алюминиевой фольги, полученного в процессе каширования, основанный на методиках трибологических испытаний и скретч-тестирования и отличающийся последовательностью проводимых операций, типом применяемого индентора и режимными параметрами процесса. Экспериментально установлены корреляционные зависимости между исследуемыми характеристиками и микрогеометрией поверхности субстратов. Практическая ценность и значимость результатов работы состоит в получении научных результатов, позволивших сформулировать рекомендации к технологическому процессу каширования комбинированных материалов и процессу флексографской печати на них.
Применение полученных в работе результатов позволяет повысить качество печати на упаковочных комбинированных материалах с учетом особенностей технологического процесса флексографской печати, а также прогнозировать расход печатной краски, что дает возможность снизить себестоимость продукции.
Применение методологии структурирования функции качества позволило обозначить пути повышения конкурентоспособности и экономической эффективности предприятий, занимающихся выпуском упаковочной полиграфической продукции, выявить связь между контролируемыми характеристиками упаковочных материалов и требованиями потребителей, определить технические и экономические трудности смещения контролируемых инженерных характеристик в нужную сторону, установить точки экономической целесообразности продаж.
Разработаны и адаптированы методики для оценки качественных показателей оттисков флексографской печати и кашированных материалов с высокой степенью точности. На основе полученной в результате исследований модели красковосприятия при флексографской печати на комбинированных материалах разработан программный продукт [16], позволяющий производить объективную оценку и прогнозировать красковосприятие невпитывающих запечатываемых материалов, что в производственных условиях дает возможность сокращения времени, необходимого для выхода на тираж, и уменьшения процента брака. Для определения полноты укрывистости оттисков предложен алгоритм и разработан программный продукт [17]. Предложен алгоритм определения прочностных характеристик оттисков флексографской печати, полученных на комбинированных материалах, и прочности адгезионной связи между слоями комбинированного материала на основе алюминиевой фольги, полученного в процессе каширования.
Показано влияние природы адгезива и поверхности субстратов, применяемых для процесса каширования, на свойства получаемого комбинированного материала. Даны практические рекомендации по использованию технологических схем каширования для многослойной упаковки различного назначения.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований диссер-тационной работы внедрены на предприятии ЗАО «Дитрикс-Сибирь» (г. Новосибирск).
Специальность:
05.02.13. – Машины, агрегаты и процессы (печатные средства информации).
Научный руководитель: Варепо Лариса Григорьевна, кандидат технических наук, доцент. Актуальность темы исследования. В настоящее время активно развивается флексографский способ печати на упаковочных материалах. Упаковка является инструментом маркетинга, требования к ее качественным показателям постоянно ужесточаются, в частности к графической и градационной точности воспроизводимой на упаковке информации. Это заставляет производителей искать все более эффективные способы удовлетворения запросов потребителей. Комбинированные материалы на основе алюминиевой фольги находят широкое применение в упаковочной отрасли.
На процесс флексографской печати на упаковочных комбинированных материалах существенное влияние оказывают свойства запечатываемого материала.
Важными факторами, определяющими качество печати на упаковочном комбинированном материале, являются прочность соединения слоев материала и прочность системы «печатная краска комбинированный материал».
Основная трудность при кашировании комбинированных материалов на основе алюминиевой фольги по существующим технологическим схемам процесса связана с достижением прочной адгезионной связи между слоями, отличающимися по химической природе и строению, и с обеспечением однородной структуры поверхности комбинированного материала, которая оказывает существенное влияние на точность графической передачи информации способом флексографской печати.
Современный уровень техники и технологий, применение прогрессивных методологий исследования позволяют расширить теоретические представления о свойствах субстратов и адгезивов для процесса каширования, их взаимодействии в многослойной системе, что обусловливает перспективность обеспечения высоких качественных показателей упаковочного комбинированного материала и получаемых на нем флексографских оттисков за счет модернизации процесса и разработки новых составов слоев комбинированных материалов. Поэтому тема диссертационного исследования является весьма актуальной.
Работа выполнена в соответствии с техническим заданием государственного контракта № 6246р/8773 от 12 декабря 2008 года.
Целью данной работы является повышение качества флексографской печати на упаковочном комбинированном материале за счет модернизации технологического процесса каширования.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
изучение влияния параметров процесса флексографской печати на качественные показатели оттисков;
изучение влияния параметров процесса каширования и состава клее-вой композиции на свойства получаемого комбинированного материала;
изучение влияния структурно-механических и печатных свойств комбинированных материалов на качественные показатели получаемых на них оттисков способом флексографской печати;
исследование влияния параметров микрогеометрии бумаги для каширования на структурно-механические свойства комбинированного материала;
проектирование процесса каширования комбинированного упаковочного материала на основе алюминиевой фольги с учетом условий флексографского печатного процесса и требований отрасли согласно методике структурирования функции качества;
разработка методики, позволяющей прогнозировать прочность закрепления красочного слоя на комбинированных материалах в процессе флексографской печати для повышения стабильности и качества продукции;
адаптация методик трибологических испытаний и скретч-тестирования для исследований прочности адгезионной связи между слоями упаковочного комбинированного материала на основе алюминиевой фольги и прочности красочного слоя к поверхности комбинированного материала с возможностями максимально точной регистрации усилия, при котором происходит разрушение, и определения наиболее слабой границы в мно-гослойной системе;
моделирование красковосприятия при флексографской печати на комбинированных упаковочных материалах на основе алюминиевой фольги; разработка программного продукта для оценки красковосприятия невпитывающих материалов для печати. Научная новизна работы заключается в следующем.
Получена формула для расчета адгезионной прочности многослойных систем типа «печатная краска комбинированный материал» и «адгезив – алюминиевая фольга», отличающаяся от аналогов возможностью учета реального профиля поверхности субстрата за счет его аналитического представления.
Разработана модель красковосприятия невпитывающих запечатываемых материалов с учетом микрогеометрии их поверхности, позволяющая прогнозировать расход печатной краски в процессе флексографской печати.
Проведено структурирование функции качества к процессам каширования и флексографской печати на комбинированных материалах. Построен Дом качества (Quality House), позволяющий выявить связь между требованиями потребителей к комбинированному материалу, техническими характеристиками, параметрами функциональных подсистем и их компонентов на всех этапах производства.
Предложен алгоритм исследования прочностных характеристик оттисков флексографской печати, полученных на комбинированных материалах, и прочности адгезионной связи между слоями упаковочного комбинированного материала на основе алюминиевой фольги, полученного в процессе каширования, основанный на методиках трибологических испытаний и скретч-тестирования и отличающийся последовательностью проводимых операций, типом применяемого индентора и режимными параметрами процесса. Экспериментально установлены корреляционные зависимости между исследуемыми характеристиками и микрогеометрией поверхности субстратов. Практическая ценность и значимость результатов работы состоит в получении научных результатов, позволивших сформулировать рекомендации к технологическому процессу каширования комбинированных материалов и процессу флексографской печати на них.
Применение полученных в работе результатов позволяет повысить качество печати на упаковочных комбинированных материалах с учетом особенностей технологического процесса флексографской печати, а также прогнозировать расход печатной краски, что дает возможность снизить себестоимость продукции.
Применение методологии структурирования функции качества позволило обозначить пути повышения конкурентоспособности и экономической эффективности предприятий, занимающихся выпуском упаковочной полиграфической продукции, выявить связь между контролируемыми характеристиками упаковочных материалов и требованиями потребителей, определить технические и экономические трудности смещения контролируемых инженерных характеристик в нужную сторону, установить точки экономической целесообразности продаж.
Разработаны и адаптированы методики для оценки качественных показателей оттисков флексографской печати и кашированных материалов с высокой степенью точности. На основе полученной в результате исследований модели красковосприятия при флексографской печати на комбинированных материалах разработан программный продукт [16], позволяющий производить объективную оценку и прогнозировать красковосприятие невпитывающих запечатываемых материалов, что в производственных условиях дает возможность сокращения времени, необходимого для выхода на тираж, и уменьшения процента брака. Для определения полноты укрывистости оттисков предложен алгоритм и разработан программный продукт [17]. Предложен алгоритм определения прочностных характеристик оттисков флексографской печати, полученных на комбинированных материалах, и прочности адгезионной связи между слоями комбинированного материала на основе алюминиевой фольги, полученного в процессе каширования.
Показано влияние природы адгезива и поверхности субстратов, применяемых для процесса каширования, на свойства получаемого комбинированного материала. Даны практические рекомендации по использованию технологических схем каширования для многослойной упаковки различного назначения.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований диссер-тационной работы внедрены на предприятии ЗАО «Дитрикс-Сибирь» (г. Новосибирск).