Диплом бакалавра (Повышение печатных свойств бумаги - основы для обоев), страница 4

2. Технологическая часть

2.1 Технология производства обоев

Изготовление обоев состоит из нескольких стадий:

- Разработка дизайна. Происходит под руководством дизайнера, составляющего графическую модель рисунка. Далее рисунок передается в отдел, где рисунок раскладывают на составляющие, выбирая цвета. Итогом работы дизайнеров становится готовый утвержденный проект производства.

- Подготовка сырья с помощью смешения пластификатора, стабилизатора и ПВХ.

- Добавление красителей.

- Загрузка флизелина на станок. Бабина исходного материала весит около 700 кг, ее запускают в сушилку.

- Подача исходной смеси на первую печатную секцию. На металлические цилиндры с помощью лазеров наносится рисунок. Каждый такой цилиндр может отпечатать лишь один оттенок краски. Вал с нанесенным рисунком перематывает моток флизелина, нанося на него пасту, Скорость производства при использовании этих валов составляет около 70 метров обойного полотна в минуту.

Вал имеет мелкие отверстия; в полость вала подается винил, продавливается и покрывает флизелиновую основу.

- Сушка. Полотно перемещается в печь и сушится при температуре 200 °С.

- Передача полотна на вал глубокой печати для нанесения заданного цвета. Вал крутится, частично погружаясь в краску. К валу примыкает длинное острое лезвие, снимающее остатки краски, чтобы она осталась только в вытесненном углублении.

- Сушка.

- Тиснение полотна. Рулон запускается под специальный вал, который создает рельеф. Вал имеет углубления; полотно с подогретым винилом прижимается к нему мягким резиновым валом. Давление на обои при этом оставляет около 4 тонн.

- Обрезка полотна на заданные параметры.

- Накопление. После обрезки полотно попадает в накопитель и после — сматывается в трубки длиной 10 м.

- Проверка качества. Специалисты лаборатории проверяют качество обоев, контролируя параметры: стыковка рисунка, разрываемость, износостойкость.
Технологическая схема производства бумаги для обоев на ОАО “Маяк” представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Технологическая схема производства бумаги для обоев

Целлюлоза разбивается в гидроразбивателе 1, насосом 2 подается в дисковую мельницу 3. Затем, в бассейне смешения 4, происходит перемешивание гауч мешалкой, масса смешивается с ретаминолом (ретаминол включают полиэтиленимины, полиамид амины и полиакриламиды. Эти продукты поставляются в виде эмульсии, порошка и растворов. Используются для улучшения обезвоживания, удержания и формования). Раствор перекачивается в рабочий бассейн 5, проходит через баки-уравнители 6, 7 (egalizace) в бак постоянного уровня (БПУ) 8. Откуда насосом перекачивается в напорную сортировку 9. Далее смесь поступает в ровнитель 10, куда добавляется свежая вода, затем проходит в гауч-яму 11. Готовая смесь поступает в рабочий бассейн 12 для разделения на рабочую смесь и отходы в виде оборотного брака. Оборотный брак отправляется на переработку в гидроразбиватель (ГРБ-2), проходя весь цикл заново. Рабочая смесь через вак-уравнитель 13 поступает в бак постоянного уровня 14.

Обойная бумага не похожа на писчую. Прежде всего, тем, что волокна целлюлозы, образующие ее основу, расположены хаотично и переплетены между собой. Это снижает линейную нестабильность бумаги под воздействием влаги из клея. Второе отличие — обойная бумага имеет больший вес и прочность. Если вес хорошей писчей бумаги составляет 80 гр/м ., то для обоев эта цифра колеблется в пределах 120-170 гр. Это опять-таки обусловлено тем, что при наклейке обои напрямую соприкасаются с водой и тем, что на поверхности их находится краска или иное покрытие, вес которого может доходить до 270 гр/м .

Для получения обоев из готовой бумаги используют ротогравюру — один из самых современных способов перенесения краски на поверхность обоев. Он радикально отличается от всех предыдущих. Его английское название можно перевести как «вращающееся сито», что и отражает суть этой техники. Вал представляет собой цилиндрическое сито, отверстия которого образуют рисунок. Краска подается внутрь цилиндра и выдавливается на поверхность с помощью резинового валика. Мельчайшие капли краски, попадая на полотно, повторяют рисунок, пробитый в стенках вала. Изобретение этой техники позволило значительно ускорить производство обоев, т. к. теперь можно было не ожидать, пока подсохнет предыдущий слой краски.

Обои состоят из основы, грунтовки, нанесенных чернил и иногда наклеиваются на основу, используемую для приклеивания бумаги к стене. Нетканые подложки могут быть из измельченной древесины, древесной массы или древесной массы с синтетическим материалом. Тканые подложки изготовлены из прочного тканого материала, такого как сверло (тяжелый тканый хлопок, очень похожий на джинсовый материал). Затем тканая основа покрывается и печатается.

Грунтовочный слой - это цвет фона, нанесенный на поверхность, на которую наносится напечатанный рисунок. Покрытия или ламинаты изготавливаются из латекса или винила (поливинилхлорида) и делают бумагу прочной и удаляемой. Грунтовки также включают добавки, которые повышают удобство обращения, непрозрачность и драпируемость бумаги.

Бумага напечатана чернилами, состоящими из пигмента и носителя, который связывает чернила с подложкой. Растворителями могут быть, например, ацетон или вода. Принтеры тщательно выбирают чернила, так как включаемые в них растворители влияют на время высыхания и время производства между цветными аппликациями бумаги.

Пасты могут или не могут быть применены к обоям. Если они есть, они обычно состоят из кукурузного крахмала или пшеничного крахмала и наносятся на подложку влажным способом. Готовые обои должны быть повторно увлажнены для приклеивания к стене.

Обои с набивным рисунком раскатывают с помощью влажного покрытия (рис.7) на основе кукурузного крахмала или пшеничного крахмала и затем сушат [9]. Чернила должны быть полностью высушены, рулон может быть снят и раскатан, далее процесс происходит снова, рулон переходит ко второму этапу печати.

Рисунок 7 – Схема нанесения краски на обои

Печатная катушка загружается на валик для тиснения, бумага проходит через серию роликов. Бумага проходит через секцию нагрева, которая постепенно нагревает ПВХ до температуры 190˚C, после чего виниловый слой становится мягким. Такая температура необходима, чтобы под воздействием тепла это не смягчило виниловый слой. Бумага зажимается между двумя роликами, называемыми роликом вытеснения и чашей для тиснения. При выходе из ролика вытеснения бумага должна быть немедленно охлаждена, чтобы обеспечить «новую форму» слоя ПВХ. Для достижения этого печать бумаги происходит наружу, вокруг рулона находится серия барабанов. Эти барабаны охлаждаются водой, которая постоянно течет через них, чтобы регулировать температуру барабана. Если охлаждающий барабан будет теплым из-за постоянного нагрева теплой бумагой, это повлияет на упрочнение слоя ПВХ, который не сможет сохранить свою новую форму. Как только бумага благополучно пройдет процесс охлаждения, она может быть сразу намотана в рулоны.

2.2. Печатные свойства бумаги

2.2.1. Подготовка бумаги к печати

Процессы подготовки бумаги и краски к печатанию в условиях типографии могут быть представлены тремя основными этапами:

1) входным контролем материалов;

2) предварительной (допечатной) корректировкой печатно-технических свойств материалов (краски, но в ряде случаев и бумаги) в соответствии с конкретными особенностями применения;

3) контролем и оперативным регулированием печатно-технических свойств, в первую очередь краски, в процессе печатания тиража.

Подготовка листовой бумаги к печатанию проводится, как правило, в помещении операционного бумажного склада и состоит из следующих операций:

1) нарезки бумаги на нужный формат (если формат поступившей бумаги не соответствует формату печатания);

2) подрезки кромок бумаги с выверкой и фиксацией «верного» угла, равного 90° и образуемого продольным и поперечным краями листа, по которым будет производиться выравнивание листа при подаче его в печатные секции, при разрезке после запечатывания на нужные доли и при фальцовке в тетради;

3) подсчета бумаги и ее укладки в стеллажи. Именно на этой стадии подготовки бумаги лаборатория предприятия должна оперативно проверять ее влагосодержание, чтобы, во-первых, определить соответствие его стандартным нормам и, во-вторых, сопоставить этот показатель с величиной равновесной влажности бумаги по отношению к действительным климатическим условиям печатного цеха. Бумаге необходимо пройти акклиматизацию в течении 2-3 дней в производственном помещении придерживаясь всех рекомендаций. Тогда на бумаге не будет выраженного коробления и волнения и прочих неприятностей. Также на складах, где хранится бумага обойная, писчая, рисовальная и другие виды бумаг относительная влажность не должна превышать 70%, а температуру необходимо соблюдать в пределах 15-30 градусов тепла. Бумага гигроскопична – она эффективно поглощает и отдает влагу, в зависимости от влажности окружающей среды. При низкой влажности (меньше 40%) бумага высыхает и начинает разрушаться, при высокой (более 65%) – подвергается опасности воздействия грибков и микроорганизмов.

Колебания температуры не должны превышать 3 градуса в течение суток, предельные колебания влажности +/-5% в тот же период.

Не допускается хранение бумаги рядом с отопительными приборами, на сквозняке, под небом, на неё не должен попадать солнечный свет, бумага должна храниться в оригинальной упаковке в закрытом виде для поддержания постоянной влажности.

Важно иметь в виду, что лабораторная проверка бумаги отнюдь не ограничивается проверкой ее влагосодержания [10]. В зависимости от конкретных условий она может включать в себя оценку таких показателей бумаги, как состав по волокну, масса, плотность, толщина, зольность, анизотропия (различие свойств листа в машинном и поперечном направлениях), неоднородность лицевой и сеточной сторон, рН (показатель, имеющий особую важность для офсетной печати) и т. д. К числу контролируемых показателей относятся также прочностные (механические) свойства бумаги: прочность на разрыв, сопротивление надрыву, раздиранию, продавливанию и излому, упругость и сжимаемость, пылимость, когезионная и физико-химическая прочность поверхностного слоя бумаги.

Эпизодической или постоянной проверке должны подвергаться также свойства бумаги, которые преимущественно проявляются при непосредственном взаимодействии ее с печатной краской на различных стадиях процесса получения оттиска: гладкость, степень проклейки, впитывающая способность, прозрачность и светопроницаемость, белизна. Проверка практически всех перечисленных свойств бумаги обеспечена стандартно воспроизводимой методикой и надежной приборометрической базой.

Подготовка рулонной бумаги (не устраняющая лабораторного контроля ее по всем или некоторым из перечисленных выше параметров) заключается в освобождении рулонов бумаги от упаковки, внешнем осмотре их и удалении испорченных слоев (срыва), наличие которых как раз и будет свидетельствовать о нарушениях, сопровождающих процессы перевозки, внутризаводской транспортировки и хранения бумаги. К числу серьезных дефектов рулонной бумаги следует относить и нецилиндричность формы рулона, которая, наряду с неправильными транспортировкой и хранением, может быть вызвана также отклонениями в толщине бумажного полотна и неравномерной его намоткой. Этот дефект чреват значительными изменениями усилия натяжения бумаги при прохождении ее через печатную машину и — как следствие — затруднениями, возникающими при обеспечении точной приводки оттиска. Важно контролировать также фиксацию на торцевой стороне рулона мест склейки бумажного полотна. Современные высокоскоростные многосекционные печатные машины, как правило, оснащаются так называемыми склейкоуловителями, т.е. фотоэлектрическими приборами, фиксирующими склейку при размотке рулона. Чрезвычайно важное место в подготовке бумаги к печатанию принадлежит ее акклиматизации. Акклиматизация бумаги – это такая технологическая операция, в результате которой температура и влажность бумаги приводятся в равновесное состояние с температурой и влажностью воздуха в помещении печатного цеха. Отсутствие такого равновесия влечет за собой изменение размеров, нарушение плоскостности бумажного листа (коробление краев, волнистость), а также ряд других дефектов. Бумага для листовых машин, поступающая в типографию в рулонах, предварительно разрезается на листы. Наиболее важна акклиматизация бумаги для офсетной печати, что обусловлено наличием в ней дополнительного дестабилизирующего фактора – увлажняющего раствора. Однако в ряде случаев акклиматизация бумаги проводится и в глубокой, и в высокой печати, особенно при выполнении сложных многокрасочных работ. Акклиматизация бумаги преследует ряд целей: