Поверхностное фторирование резиновых покрытий валов офсетных печатных машин, страница 3

Видно, чтофторирование полиграфической резины W 33 в течение 0,5 и 1,5 часов (кривые2 и 3) снизило экстракцию пластификаторов и наполнителей под воздействиемсмывочного средства Böttcherin 80-F в 10 раз по сравнению с контрольнымобразцом (кривая 1), что позволит увеличить срок эксплуатации валов. При13изучении массообменных процессов в компонентах красок были полученыкинетическиекривыенабуханиярезиндлякрасочныхваловW33вминеральном масле.

Увеличение скорости экстрагирования ингредиентов резинуфторированных3чобразцоврезинпосравнениюсобразцами,фторированными 0,5 и 1,5 ч, может быть обусловлено снижением барьерныхсвойств фторированного слоя из-за трещин, образовавшихся в результатечастичной деструкции макромолекул.1 – контрольный образец; 2 – образец, фторированный 0,5 ч;3 – образец, фторированный 1,5 ч; 4 – образец, фторированный 3 чРисунок 3 – Кинетика изменения массы образцов резины марки W-33в минеральном масле марки H1861Из рисунка 3 следует, что фторирование в течение 1,5 ч (кривая 3) снижаетравновесную экстракцию компонентов резин примерно в 3,5 раза. Компонентыкрасок находятся в непрерывном контакте с поверхностью вала на протяжениивсего процесса печати, поэтому снижение скорости массообменных процессов вданной среде значительно повысит срок эксплуатации красочных валов иобеспечит более стабильное качество печати.Для увлажняющих валов важно снижение скорости массообменныхпроцессов с концентратом увлажнения и изопропиловым спиртом, так как их14поверхность находится в длительном контакте с увлажняющим раствором,вызывающим набухание резинового покрытия.1 – контрольный образец; 2 – образец, фторированный 0,5 ч;3 – образец, фторированный 1,5 ч; 4 – образец, фторированный 3 чРисунок 4 – Кинетика изменения массы образцов резины марки S-30в концентрате увлажняющего раствора Journal Fount M-KРисунок4показывает,чтофторированиерезинмаркиS30дляувлажняющих валов снижает их равновесное набухание в концентрате в 2-3 раза.В практическом плане это позволит уменьшить давление резин в зоне контактавалов и обеспечит более стабильную подачу увлажняющего раствора.В условиях реального производства измерить скорость массообменныхпроцессов не представляется возможным.

Для оценки химического воздействияна валы всех контактирующих жидкостей в типографиях проводят измерениетвердости резинового покрытия по Шору А. Для полиграфических валовотклонение в 10 усл. ед. от начального значения критично - вал подлежит замене.Твердостьпо Шору А образцов резин красочных валов W-33до иконтакта с жидкостями с последующей сушкой представлена на рисунке 5.после1535H1 2 3 4331 2 3 41 2 3 41 2 3 4311 2 3 45292725Минеральноемасло Н1861СмывочноесредствоBoettcher 80FСмывочноесредствоEurostar NVУайт-спиритСмывочноесредствоBoettcher 1001 – контрольный образец; 2 – образец, фторированный 0,5 ч;3 – образец, фторированный 1,5 ч; 4 – образец, фторированный 3 ч5 – твердость образцов до контакта с жидкостямиРисунок 5 – Твердость образцов резины W-33 по Шору Апосле воздействия жидкостей и высушиванияИз рисунка 5 видно, что твердостьконтрольных образцов резиновогопокрытия марки W-33 после контактов с жидкостями возрастает (столбцы 1).Фторирование в течение 1,5 и 3 часов (столбцы 3 и 4) уменьшает изменениетвердости в 2-3 раза по сравнению с контрольными образцами и образцами,фторированными 0,5 ч.

При этом значение твердости образцов, фторированных1,5 ч, после выдержки в жидкостях в большей степени соответствует начальномупоказателю(5).Стабильныепоказателитвердостиваловисключаютнеобходимость их дополнительной юстировки.Полученные зависимости толщины красочного слоя на контрольных ифторированных валах h от толщины слоя на раскатном цилиндре h1 представленына рисунке 6.

Зависимости коэффициента отдачи краски от толщины красочногослоя на тестируемых валах показаны на рисунке 7.161 – контрольный вал; 2 – фторированный валРисунок 6 – Зависимости толщины красочного слоя на тестируемых валахот толщины слоя на раскатном цилиндреНа рисунке 6 показано увеличение красочного слоя на фторированном вале(прямая 2) в среднем на 10% по сравнению с контрольным валом (прямая 1), чтоможет быть обусловлено морфологическими изменениями, описанными выше, исвидетельствует о лучшем восприятии краски фторированным валом.1 – контрольный вал; 2 – фторированный валРисунок 7 – Зависимости коэффициента отдачи краски тестируемых валов оттолщины красочного слоя на них17При изучении влияния фторирования резин на коэффициент отдачи краскиустановлено, что при толщине красочного слоя более 2 мкм модификация резинне ухудшает разделение красочного слоя на границе контактов валов.

Видно, чтопри толщине красочного слоя на поверхности вала более 2 мкм (при эксплуатациивалов толщина слоя более 4 мкм) коэффициент отдачи краски фторированного(кривая 2) и контрольного (кривая 1) валов примерно одинаковый, близкий ккоэффициенту восприятия краски, и составляет 0,55, что обеспечивает хорошееразделение красочного слоя при работе красочного аппарата.Различие втолщинах красочного слоя на границе контактов валов связано с созданиемзначительного резерва краски в сформированных в процессе фторирования резинскладчатых структурах.В офсетной печати краска и увлажняющий раствор наносятся на формупутем силового взаимодействия накатных валов с формным цилиндром.Результаты исследования износа и влияния удельного усилия на износ валов срезиновым покрытием марки W-43 в условиях сухого трения качения показаны нарисунке 8.1 – контрольный вал; 2 – фторированный валРисунок 8 – Зависимости износа резинового покрытия валов от удельного усилиясжатия18Рисунок 8 показывает, что для всего исследованного диапазона удельныхусилий сжатия валов (включая стандартное для эксплуатации при условиикачественной юстировки валов − 0,04 Н/мм) износ резинового покрытияфторированного вала в 2 - 2,5 раз меньше, чем контрольного, соответственномодифицированные валы дольше будут сохранять оптимальные для печатидиаметр и шероховатость.

Этот эффект, по-видимому, связан с уменьшениемадгезии в паре резина-металл и коэффициента трения качения при износепокрытия фторированного вала, а, следовательно, и силы трения, разрушающейповерхностный слой резины в зоне контакта при движении тестируемого валаотносительно приводного цилиндра.При многократных деформациях во время прохождения валами полосконтакта с другими валами и раскатными цилиндрами происходит значительноевыделение тепла и резиновая поверхность нагревается. Температура внутрисекции оказывает сильное влияние на стабильность баланса «краска-вода»: чемвыше температура, тем сложнее удержать баланс.

Изменение температурногорежима негативно влияет на реологические свойства краски – ее вязкость,текучесть и липкость (адгезию). В процессе эксперимента измеряли температуруповерхности резинового покрытия валов после 3 ч испытаний при различныхудельных усилиях сжатия (рисунок 9).1 – контрольный вал; 2 – фторированный валРисунок 9 – Зависимости увеличения температуры поверхности резинового покрытиявалов после 3 ч испытаний от удельного усилия сжатия19Из рисунка 9 следует, что нагревание фторированного вала в условияхсухого трения качения при повышенном усилии сжатия - в 10 раз отоптимального - от 0.04 до 0.40 Н/мм не превышает 7.5 градусов, в то время какконтрольныйвал нагревается на 18 градусов, то есть в 2,5 раза больше: отначальной температуры 20 оС до 38 оС.Тепловое расширение резиныможет вызвать при печати тенение,чрезмерно увеличивает диаметр вала иа также уменьшить тиражестойкостьпечатных форм, тогда как применение фторированного вала позволит обеспечитьстабильное качество печати и уменьшить износ печатающих элементов и вала.Глубина фторирования для исследованных резин составляет 19 мкм припродолжительности фторирования 3 ч.

В условия сухого трения при оптимальномудельном усилии сжатия ресурс работы фторированного слоя будет исчерпанспустя 120-200 ч. Однако, в условиях производства пуск печатной машины«насухую» возможен только при ошибке печатника (отсутствие замещающихкраску смазывающего геля или пасты), которая устраняется при следующейостановке машины (в среднем через 2 ч процесса печати). При трении в маслахизнос резиновой поверхности происходит в 15-20 раз медленнее. После износафторированного слоя для восстановления свойств, полученных в результатемодификации, необходимо проводить повторное шлифование и фторированиерезиновой поверхности.Как показывает анализ литературы и опыт работы на производстве, самымидорогостоящими и наиболее распространенными РТИ в офсетной печатиявляются резиновые покрытия валов.