Автореферат (1095067), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

По результатам, представленным на рис. 2 и 3, можно констатировать, что печать на активированных коронным разрядом полимерных пленках целесообразнее всего производить непосредственно после активации. При хранении активированных пленок в течение 3–4 суток после обработки коронным разрядом эффект от активации снижается в два раза. Оценивая эффективность обработки полимерных пленок коронным разрядом по величине поверхностной плотности электрического заряда (рис. 4) показано, что достигнутые, в результате обработки коронным разрядом значения σ в интервале 2∙10^-8 - 4∙10^-8 Кл/см² в процессе хранения образцов не остаются постоянными а также снижаются.

Рисунок 4 – Изменение плотности поверхностного заряда в процессе хранения образцов пленки из ПП (1, 2) и ПЭТФ (3, 4), обработанных коронным разрядом при напряжении 12 кВ (1, 3) и 18 кВ (2, 4)

Изучая кинетику снижения плотности электрического заряда, индуцированного на поверхности полимерных пленок, подвергнутых обработке коронным разрядом, можно отметить, что наиболее высокая плотность поверхностного заряда, при одинаковых условиях обработки, наблюдается у пленок из ПЭТФ и ПП, однако на пленках из ПП релаксация поверхностного заряда во времени происходит более интенсивно.

Методами атомно-силовой микроскопии была исследована топология поверхности, как исходных полимерных пленок, так и пленок, подвергнутых модификации поверхности.

а)

б)

Рисунок 5 – 3D-изображения поверхности пленки из ПЭ, исходной –а, и обработанной коронным разрядом при D = 8 Вт·мин/м² – б

Таблица 1 – Параметры шероховатости ПЭ

Характеристика поверхности	Режим обработки
	Не обработана	D = 8 Вт·мин/м2	D = 12 Вт·мин/м2
Ra, нм	12,0	29,0	17,0
Rq, нм	9,0	23,0	14,0
Rz, нм	31, 0	97,0	40,0
Rmax, нм	58,0	150,0	83,0

Таблица 2 – Параметры шероховатости ПП

Характеристика поверхности	Режим обработки
	Не обработана	D = 8 Вт·мин/м2	D = 12 Вт·мин/м2
Ra, нм	3,5	7,5	6,0
Rq, нм	3,0	6,0	4,0
Rz, нм	11,0	28,0	24,0
Rmax,нм	19,0	45,0	29,0

Характерные результаты этих исследований представлены ниже (рис. 5). При этом было замечено изменение микрогеометрии поверхности исследуемых пленок в результате модификации под действием коронного разряда. В результате обработки сканированных изображений, были оценены некоторые показатели микрошероховатости обработанных коронным разрядом полимерных пленок (табл. 1–3).

Таблица 3 – Параметры шероховатости ПЭТФ

Характеристика поверхности	Режим обработки
	Не обработана	D = 8 Вт·мин/м2	D = 12 Вт·мин/м2
Ra, нм	3,0	3,0	11,0
Rq, нм	2,5	2,0	9,0
Rz, нм	-	4,0	28,0
Rmax,нм	16,0	11,0	56,0

Анализ результатов, представленных, в табл. 1–3 позволяет констатировать, что поверхность после обработки становится более разветвленной, но вместе с тем с увеличением мощности обработки такие показатели, как Ra, Rq, Rz и Rmax несколько снижаются по сравнению с обработанным при более низких значениях коронирующего напряжения. Аномально в этом плане ведут себя образцы пленок из ПЭТФ. По-видимому, с увеличением мощности разряда обработкой затрагиваются участки аморфной фазы полимера, находящиеся в глубине поверхностного слоя. То есть для обработки ПЭТФ, с целью увеличения шероховатости поверхности требуется менее интенсивная обработка.

При исследовании влияния коронного разряда на свойства поверхности полимерных пленок методами ИК-спектроскопии МНПВО необходимо было выбрать внутренний стандарт. В качестве внутреннего стандарта для ПЭТФ была выбрана полоса при 1410 см^-1, для ПП – 1160 см^-1, для ПЭ – 1460 см^-1.

Исследования показали некоторое уве­личение интенсивности полос поглощения, характерных для колебаний ки­слородсодержащих групп для всех типов обрабатываемых пленок. Результаты обработки ИК-спектров МНПВО, с учетом интенсивности полос, выбранных в качестве внутреннего стандарта, в зависимости от интенсивности обработки коронным разрядом, представлены в табл. 4.

Таблица 4 – Соотношение интенсивности полос, характеризующих поверхность полимерных пленок, обработанных коронным разрядом

Для ПЭТФ пленок в ИК-спектре это полосы при 1130, 1260 (C–O) и 1725 см^-1 (C=O). Кроме того, в результате анализа ИК-спектров МНПВО полимерных пленок, активированных и не активированных коронным разрядом было, установлено, что интенсивность полос 1370 и 1300 см^-1 для ПЭ и ПП соответственно, характеризующих упорядоченное состояние полимера (транс-конформация), возрастает по мере увеличения интенсивности обработки.

При записи спектров поверхности пленок из ПЭ, ПЭТФ, ПП, активированных коронным разрядом, было обнаружено снижение интенсивности всего спектра по сравнению со спектром исходной поверхности. Этот факт может быть объяснен уменьшением площади контакта образца с кристаллом МНПВО из-за появления микрошероховатостей.

Рисунок 6 – Адгезионная прочность на границе полимерная пленка – краска, достигнутые при D = 10 Вт·мин/м²: для ПЭТФ – 1, для ПЭ – 2, для ПП – 3

Таблица 5 – Адгезионная прочность на границе полимерная пленка – краска

Тип пленки	Тип краски	Тип разрушения	Адгезионная прочность, H/см2
1	2	3	4
ПЭТФ	спиртовая	Адгезионный на границе краска – полимерная пленка	27,6
ПЭТФ	водно-дисперсионная	Адгезионный на границе краска – полимерная пленка	24,2
ПЭТФ	УФ-отверждения	Адгезионный на границе краска – полимерная пленка	26,0
ПП	спиртовая	Адгезионный на границе краска – полимерная пленка	18,5
ПП	водно-дисперсионная	Адгезионный на границе краска – полимерная пленка	16,3
ПП	УФ-отверждения	Адгезионный на границе краска – полимерная пленка	18,4
ПЭ	спиртовая	Адгезионный на границе краска – полимерная пленка	22,4
ПЭ	водно-дисперсионная	Адгезионный на границе краска –полимерная пленка	24,6
ПЭТФ без обр.	УФ-отверждения	Адгезионный на границе краска –полимерная пленка	2,1
ПЭ без обр.	УФ-отверждения	Адгезионный на границе краска –полимерная пленка	1,2
ПП без обр.	УФ-отверждения	Адгезионный на границе краска –полимерная пленка	1.0

Рисунок 7 – Микрофотографии отпечатков, сделанных водно-дисперсионной краской на пленках из ПП, обработанных коронным разрядом при D = 12 Вт·мин/м² (вертикальные штрихи – а, наклонные штрихи – б). Масштаб – 1 дел. – 100 мкм

Оценивая качество печати по микрофотографиям, полученным с оттисков (рис. 7 и 8), можно отметить, что наилучшее качество печати на всех образцах исследуемых пленок было получено при использовании УФ-отверждаемых красок. Качество печати и передача деталей штрихового изображения удовлетворительно для ПП, ПЭ и ПЭТФ пленок. Причем с увеличением дозы коронного разряда до 20 Вт·мин/м² приводит к некоторому увеличению растискивания (рис. 9).

Рисунок 8 – Микрофотографии отпечатков, сделанных краской УФ-отверждения на пленках из ПЭ, обработанных коронным разрядом при D = 12 Вт·мин/м² (вертикальные штрихи – а, наклонные штрихи – б).

Масштаб – 1 дел. – 100 мкм

Рисунок 9 – Микрофотографии отпечатков, сделанных краской УФ-отверждения на пленках из ПЭТФ, обработанных коронным разрядом при D = 12 Вт·мин/м² – а), при D = 20 Вт·мин/м² – б). Масштаб 1 дел. – 100 мкм

Результаты по оценке размер штрихов в зависимости от режимов обработки поверхности полимерных пленок коронным разрядом представлены в табл. 6–8.

Анализ результатов по исследованию способности передавать мелкие детали свидетельствует, что, с точки зрения точности воспроизведения штриховых элементов, при печати флексографским способом наилучшее качество может быть достигнуто на пленках из ПЭТФ, предварительно обработанных коронным разрядом, при величине дозы не более 12 Вт·мин/м².

Таблица 6 – Результаты по оценке размера штрихов при флексографской печати на полимерных пленках УФ-отверждаемыми красками

Таблица 7 – Результаты по оценке размера штрихов при флексографской печати на полимерных пленках сольвентными красками

Таблица 8 – Результаты по оценке размера штрихов при флексографской печати на полимерных пленках водно-дисперсионными красками

Анализируя результаты проведенных исследований, не трудно заметить, что режимы обработки существенно влияют на адгезионную прочность на границе печатная краска – полимерная пленка. Причем, меняя продолжительность обработки коронным разрядом (скорость транспортирования пленки), напряжение разряда, ток коронного разряда, изменяется и эффект от обработки, выраженный изменением гидрофильности, микрогеометрии поверхности и ее адгезионной способности. При этом, изменяя ширину обрабатываемого материала, будет изменяться и достигаемый эффект. Поэтому характеризовать процесс обработки коронным разрядом через указанные выше параметры не совсем удобно и правильно. Здесь необходимо отметить, что эффект от обработки коронным разрядом будет зависеть от дозы облучения, полученной поверхностью полимерной пленки:

Характеристики

Список файлов диссертации