Исследование процесса тиснения на картонных складных коробках для косметической продукции по заказу ООО "Арт-Визаж Холдинг"

Дипломный проект
на тему:
Исследование процесса тиснения на картонных складных коробках длякосметической продукции по заказу ООО «Арт-Визаж Холдинг»
 
 
Введение Наверное, нигде больше не предъявляется таких требований коригинальности и эксклюзивности упаковки, как в производстве парфюмерии икосметики. То, как выглядит упаковка рекламируемого товара, для потребителейпарфюмерии и косметики, зачастую важнее, чем его содержание. В этих,предлагаемых рынком, условиях на разработку дизайна упаковки и на используемыепри ее изготовлении материалы тратятся огромные деньги. Большое значение имеетконструкция и отделка упаковки.
В последнее время все более широкоеприменение находит дизайнерская бумага. Критерии выбора тары: недорого,добротно и красиво. Все это уже возможно. Использование дизайнерского картона вупаковке для косметической продукции предоставляет более широкий диапазонвозможностей и позволяет даже небольшим предприятиям производить упаковкувысокого качества.
Скорее всего, развитие данногонаправления может подстегнуть растущий спрос на высокохудожественную упаковку.
Спрос на упаковку из дизайнерскогокартона растет. Однако для процессов тиснения на таком материале нетрекомендаций. Производителям упаковки режимы тиснения приходится устанавливатьопытным путем в процессе тиснения, в результате чего расходуются дорогиематериалы. Поэтому исследование процесса тиснения на дизайнерском картонеявляется актуальным.
1. Анализпортфеля заказов на производство картонных складных коробок предприятия ООО «Арт-ВизажХолдинг»
Рассмотримпортфель заказов на производство картонных складных коробок предприятия ООО «Арт-ВизажХолдинг» за 2005 год. Для удобства упорядочим упаковку по материалам, изкоторых она производится:
– кашированнаяупаковка (таблица 1.1)
– упаковкаиз целлюлозного картона (таблица 1.2)
– упаковкаиз дизайнерского картона (таблица 1.3)
Таблица 1.1. Упаковка из кашированногоматериалаНазвание Конструкция Материал Нанесение Подарочная упаковка для бижутерии «Иней» крышка-дно макулатурный картон, кашированный переплетным материалом «Балакрон» без нанесения Подарочная упаковка GARNiER шкатулка каппа-картон, обтянутый переплетным материалом «Сурбалин» шелкография, 4 Пантона Упаковка для парфюмерии спичечный коробок с ложементом дизайнерская бумага «Реакто», ПВХ, картон «Сплендерлюкс» тиснение золотой фольгой Подарочная упаковка «ВьюСоник» коробка с обтяжкой кашировка переплетным материалом «Танго» золотой блинтовое тиснение Подарочная упаковка усеченная пирамида переплетный материал «Танго» красный тиснение серебряной фольгой Подарочная упаковка для косметики ушастая коробка мелованная бумага, микрогофрокартон офсетная печать (серебро), тиснение серебряной и золотой фольгой Упаковка для стирального порошка 4-клапанный короб кашировка мелованной бумаги на микрогофрокартон офсетная печать, полноцвет, офсетный лак Подарочный чемоданчик чемоданчик с вырубной ручкой кашировка мелованной бумаги на микрогофрокартон полноцветная офсетная печать, офсетный лак Упаковка для винно-водочной продукции пачка-ласточкин хвост кашировка бумаги «Стардрим» на микрогофрокартон офсетная печать в 3 краски, тиснение золотой фольгой, конгрев Упаковка для медицинской продукции ушастая коробка кашировка мелованной бумаги на микрогофрокартон полноцветная офсетная печать, офсетный лак Упаковка для USB-модема ушастая коробка кашировка мелованной бумаги на микрогофрокартон офсетная печать, полноцвет, УФ-лак Упаковка для тонера четырехклапанная коробка кашировка мелованной бумаги на микрогофрокартон офсетная печать в 2 краски и офсетный лак Упаковка для бутылки вина пачка-ласточкин хвост кашировка переплетного материала на микрогофрокартон тиснение золотой фольгой Упаковка для бутылки и трех рюмок коробка с вырубной ручкой кашировка мелованной бумаги на микрогофрокартон офсетная печать в 2 краски, УФ-лак Упаковка для канцтоваров чемоданчик с пластиковой ручкой кашировка мелованной бумаги на микрогофрокартон полноцветная офсетная печать, УФ-лак Упаковка для транспортировки коробка с вырубной ручкой кашировка меловнной бумаги на микрогофрокартон полноцветная офсетная печать, офсетный лак Упаковка для пищевых добавок ушастая коробка кашировка мелованной бумаги на микрогофрокартон офсетная печать 5+0 (CMYK, бронза), УФ-лак Упаковка для канцтоваров крышка-дно микрогофрокартон, кашированный с двух сторон переплетным материалом «Сурбалин» без нанесения Упаковка «Лукойл» коробка с ручкой микрогофрокартон, кашированный переплетным материалом «Танго» тиснение серебряной фольгой Упаковка «Лукойл» красная коробка с обтяжкой каппа-картон, обтянутый переплетным материалом «Танго» тиснение золотой фольгой Упаковка для постельного белья ушастая коробка микрогофрокартон, кашированный мелованной бумагой офсетная печать с лакировкой ультрафиолетовым лаком Подарочная упаковка чемодан каппа-картон, обтянутый переплетным материалом «Танго» без нанесения Упаковка для мобильного телефона шкатулка
слим-кашировка картона целлюлозного 250 г./м2 офсетная печать, CMYK. Дополнительно: матовая ламинация Упаковка для набора крышка-дно «Сурбалин муар», кашированный на микрогофрокартон тиснение серебряной фольгой Упаковка для подарка крышка-дно с изменениями конструкции донышка слим-кашировка офсетная печать 2+0 Упаковка для часов призма переплетный материал «Танго» золотой, кашированный на микрогофрокартон без нанесения Подарочная упаковка «Нивея» чемоданчик
слим-кашировка целлюлозного картона 230 г./м2 офсетная печать, 1+0 Упаковка для канцтоваров крышка-дно в форме шестиугольника Сурбалин, микрогофрокартон без нанесения Упаковка для ежедневника крышка-дно
слим-кашировка на целлюлозный картон 250 г./м2 без нанесения Упаковка для картриджа четырехклапанная коробка кашировка мелованной бумаги на гофрокартон без нанесения

Таблица 1.2.Упаковка из целлюлозного картонаНазвание Конструкция Материал Нанесение Упаковка для парфюмерии пачка – четыре клапана
целлюлозный картон 275 г./м2 полноцветная печать с офсетным лаком, конгрев пачка – пачка
целлюлозный картон 300 г./м2 печать серебряным пантоном; тиснение золотой фольгой; тиснение серебряной фольгой; конгрев Упаковка для парфюмерии пачка – 4 клапана
целлюлозный картон 275 г./м2 полноцветная печать, тиснение золотом Лакировка: офсетный лак Упаковка для парфюмерии пачка – 4 клапана
целлюлозный картон 275 г./м2 печать в 4 краски, тиснение золотой фольгой. Лакировка: офсетный лак Упаковка для парфюмерии пачка – 4 клапана
целлюлозный картон 300 г./м2 полноцветная печать, тиснение серебром. Лакировка: УФ-лак Упаковка для парфюмерии пачка – 4 клапана
целлюлозный картон 300 г./м2 полноцветная печать, тиснение золотой фольгой. Лакировка: УФ-лак Коробка для духов пачка – 4 клапана
целлюлозный картон 275 г./м2 с тиснением «Лен» полноцветная печать, тиснение золотой фольгой. Лакировка: офсетный лак Упаковка для картриджа пачка – ласточкин хвост с «евровешалкой»
целлюлозный картон 275 г./м2 полноцветная печать с офсетным лаком Коробка для косметики «IsaDora» пачка – пачка целлюлозный картон 255 г./м2 полноцветная печать с офсетным лаком Упаковка для парфюмерии пачка – четыре клапана
целлюлозный картон 275 г./м2 печать в 4 краски, тиснение золотой фольгой. Лакировка: офсетный лак Коробка для очков треугольная коробка
целлюлозный картон 280 г./м2 полноцветная печать с УФ-лаком

Таблица 1.3.Упаковка из дизайнерского картонаНазвание Конструкция Материал Нанесение Подарочная упаковка «Маска крышка-дно дизайнерский картон «Комет» 280 г./м² тиснение синей фольгой Упаковка для косметики «Креом» крышка-дно дизайнерский картон «Комет» 280 г./м² шелкография в 2 краски, конгрев Подарочная упаковка для DVD пачка-пачка
Curious Metallics 300 г./м2 тиснение красной фольгой Подарочная упаковка для DVD пакет с вырубными ручками «Сурбалин муар» тиснение красной фольгой Подарочная упаковка для лака пачка-ласточкин хвост
дизайнерская бумага «Комет Платина», 300 г./м2 тиснение серебряной фольгой Подарочная упаковка-пакет пакет с высеченной ручкой металлизированная дизайнерская бумага без нанесения Упаковка для косметики «Meybeline коробка с овальными донышком и крышкой дизайнерский материал «Колорплан» тиснение серебряной фольгой Подарочная упаковка спичечный коробок дизайнерский картон «Бурано» 280 г./м² шелкография в 1 краску Упаковка для ложек шкатулка с двойными бортами и ложементом дизайнерский картон 280 г./м2 без нанесения

Проанализируемупаковку по материалам, из которых она произведена.
/>
Рис. 1.1.Диаграмма распределения упаковки по материалу
Из даннойдиаграммы видно, что значительную часть выпускаемой продукции (60%) занимаетупаковка из кашированного материала. Такая тара и упаковка прочная и красивая.
Коробки из целлюлозногокартона составляют 22%. В основном он используется для упаковки парфюмерных икосметических наборов. Целлюлозный картон позволяет достичь высокого истабильного качества офсетной печати и лакировки.
Упаковка издизайнерского картона составляет 18%. Это очевидно объясняется тем, чтодизайнерские картоны – самые дорогие сорта, они отличаются разнообразиемфактуры поверхности и цветов.
Наверное,нигде больше не предъявляется таких требований к оригинальности иэксклюзивности упаковки, как в производстве парфюмерии и косметики. То, каквыглядит упаковка рекламируемого товара, для потребителей парфюмерии икосметики, зачастую важнее, чем его содержание. В этих, предлагаемых рынком,условиях на разработку дизайна упаковки и на используемые при ее изготовленииматериалы тратятся огромные деньги. Большое значение имеет конструкция иотделка упаковки. Конструкция разнообразная, но наиболее распространеннымиявляются:
– крышка-дно
– шкатулка
– ушастаякоробка
– пачка-четырехклапанная
– пачка-ласточкинхвост
– чемоданчик
– пакетс ручкой
Поэтомупроанализируем упаковки по их конструкциям и видам отделки.
/>
Рис. 1.2.Диаграмма распределения упаковки по конструкции
Наиболеераспространенными конструкциями являются
– пачка-четырехклапонная(20%)
– крышка-дно(16%)

/>
Рис. 1.3.Диаграмма распределения упаковки по способам отделки
Для отделки 26%упаковки используют лакирование, для 24% упаковок – тиснение. Кроме того, частоэти оба вида отделки совмещают (14%).
Тиснениебывает трех видов:
– плоскоетиснение фольгой
– блинтовоетиснение
– конгревноетиснение.
Иногдатиснение фольгой может сочетаться с конгревом или блинтовым тиснением.
Проанализируем,какой из видов тиснения наиболее часто применяют для отделки картонных складныхкоробок.
/>
Рис. 1.4.Диаграмма распределения упаковки по видам тиснения

Самое широкоеприменение находит тиснение фольгой (77%).
Так какупаковка из кашированного материала занимает значительную часть выпускаемойпродукции, а тиснение фольгой является наиболее распространенным способомотделки, проанализируем следующие отделочные процессы для косметическогопроизводства:
1. Кашированиедизайнерской бумагой,
2. Тиснениефольгой. 
2. Анализ отделочных процессов длякосметического производства2.1Каширование дизайнерской бумагой
Часто для изготовления упаковки измикрогофрокартона используется его каширование, то есть приклейка листа бумагиили картона к более жесткой основе (картону). Каширование применяется, когданужно получить особое качество оттиска на картоне, а технологии не позволяютсделать это напрямую. Такая потребность особенно часто возникает именно приизготовлении упаковки для парфюмерии и косметики. Также иногда используетсяламинация картона, которая предназначена для отделки его поверхности путемприпрессовки тонкой полимерной пленки (или фольги) к поверхности картона сцелью их защиты, а также повышения их гладкости, придания оттиску глянца илиматовости. Такая комбинация позволяет значительно улучшить свойства упаковки.Обычно у нас для эксклюзивной, сувенирной упаковки, в особенности длякосметической и парфюмерной продукции, используется картон, ламинированныйцветными или металлизированными пленками. Часто изготавливают цветные пленки издревесно-целлюлозной массы с одной стороны матовыми, с другой – глянцевыми. Впоследнее время одним из дизайнерских изысков стало применение упаковки издвухслойного микрогофрокартона, «вывернутой» гофрированным слоем наружу (сортF). Необычный внешний вид этой упаковки помогает привлечь внимание покупателя [17].
Широкое применение метод кашированиянаходит в производстве упаковки, когда к листу картона или гофрокартонаприклеивается предварительно запечатанные на многокрасочной офсетной машинелисты бумаги. Возможно приклеивание и лакированных верхних листов, а такжеоформленных тиснением. Каширование позволяет получить прочные и одновременно недорогиеупаковочные материалы [18].
Процесс каширования при изготовленииупаковки из гофрокартона состоит из двух основных операций:
– автоматического нанесенияклеевого состава — отпрессовки
Каширование придает изготовленнойупаковке респектабельный вид и привлекательность, что позволяет визуально ичетко обозначить для покупателей выпускаемую вами продукцию среди всей остальноймассы конкурирующих товаров [16].
Для каширования используется клейхолодного отверждения. Строго дозированная подача исключает возможность егоперерасхода, что оказывает положительное влияние на качество конечногопродукта. За рубежом сегодня в моде гофрокартон с высококачественной печатью.
Критерии выбора тары: недорого, добротнои красиво. Все это уже возможно. Конечно, микрогофрокартон, запечатанный прямымофсетным способом, встречается на нашем рынке нечасто, но его вполне можнозаменить обычным, с качественной флексографской или глубокой печатью используяметод каширования. Несмотря на возможность печати флексографским способом иразвивающиеся технологии офсетной печати на микрогофрокартоне, кашированиепредоставляет более широкий диапазон возможностей и позволяет даже небольшимпредприятиям производить упаковку высокого качества. Такие предприятия, какправило, закупают готовые листы трехслойного гофрокартона, которые затемкашируются запечатанной бумагой. Лишний слой картона при кашировании совсем непомеха потребительскому спросу. Так даже надежнее. Но не обязательноиспользовать для каширования трехслойку. Ее вполне можно заменить двухслойнымкартоном. Экономия средств налицо.2.2Тиснение
Полиграфическая фольга представляет собой многослойный пленочныйматериал, состоящий из слоев с различными термомеханическими свойствами. Так,металлизированная фольга на пленочной основе состоит из следующих слоев:лавсановой пленки толщиной 10–25 мкм, воскового разделительного слоя (0,1–0,5мкм), лакового окрашенного слоя (1–3 мкм), слоя вакуумно-распыленного алюминия(около 0,05 мкм) и адгезионного (грунтового) слоя (3–10 мкм). Разделительныйслой наносится с применением восковых композиций с температурой размягчения tpp = 60–90°. В указанномдиапазоне температур резко снижаются его когезионная прочность и прочностьадгезионный связи между ним и лавсановой пленкой. Адгезионный слой содержиттермопластичный полимер. При низких температурах поверхность адгезионного слояне обладает липкостью. При увеличении температуры до tpaона приобретает некоторуюлипкость. Таким образом, с повышением температуры разделительный слойприобретает способность «отдавать» нижележащие слои, а адгезионный слой – способность«приклеиваться» к запечатываемой поверхности. Эти свойства слоев лежат в основеполучения изображения при тиснении фольгой, которое возможно, однако, приопределенных соотношениях прочностных характеристик слоев.
При вдавливании штампа в запечатываемый материал на границепечатного и пробельного элементов возникают большие напряжения, приводящие крастягиванию красочного слоя фольги, который, по мнению Кудрявцева и Татиева[2], разрывается еще до снятия отработанной фольги. В этом случаеизбирательность фольги целиком определяется прочностью адгезионного соединенияфольги с запечатываемым материалом. Вызов, Жуков и Лебедев [3] считают, что вмомент тиснения возникают напряжения не только в зоне действия печатныхэлементов, но и на пробельных участках в результате растяжения фольги. Разрывкрасочного слоя происходит при снятии отработанной фольги в тех местах, гденапряжения занимают промежуточное положение между пределом прочности красочногослоя при растяжении и прочности соединения адгезионного слоя с запечатываемымматериалом. В этом случае избирательность фольги будет зависеть также отпрочности когезии разделительного слоя или от прочности его адгезионногосоединения с пленкой-основой или с красочным слоем, которая, по нашему мнению,не всегда должна быть меньше прочности красочного слоя.
Полная «отдача» красочного слоя от пленки-основы к запечатываемойповерхности под печатными элементами и его «вынос» из-под пробельных элементовпри снятии отработанной фольги возможны при соблюдении
следующих условий:
1) когдапрочность адгезионного соединения адгезионного или пигментированного красочногослоя с запечатываемым материалом под печатными элементами σам1 больше прочности когезииразделительного слоя или его адгезионного соединения с соседними слоями σр1:
σам1> σр1;                                                         (2.1)
2) когда прочность когезии разделительного слоя или его адгезионногосоединения с соседними слоями под пробельными элементами оР2 большесуммы пределов прочности при сложном разрыве (растяжение + изгиб + сдвиг) красочногоσк12 и адгезионного σ а12 слоев на границе между печатным.и пробельным элементами и прочности адгезионного соединения адгезионного слоя сзапечатываемым материалом. Сама под пробельными элементами
σр2 > (σк12 + σа12 + σам2);                     (2.2)
3) когда
σам1>(σ12 + σа12 +σр1);
4)       когда прочность когезии красочного слоя и прочность адгезионныхсоединений внутри многослойного красочного слоя (например, лак + металл) σк1 и σк2 больше прочности когезииили адгезионных соединений в разделительном слое
σк1 >σр1; σк2>σр2;                                                       (2.3)
5) когда прочность адгезионного соединения красочного слоя садгезионным слоем σка1 и σка2 выше предела прочностипри сложном разрыве каждого из слоев
σка1 > σк1; σка1 > σа1;
σка2 > σк2; σка2 > σа2.                                                (2.4)
При выборе исходных материалов для изготовления фольги учитываютеще ряд дополнительных требований. В частности, добиваются максимальногозначения σам1 и такого значения σр1, который бы обеспечиллегкий отрыв отработанной фольги от оттиска на автоматических прессах.Очевидно, что σам2 должна быть минимальной.
Резкое уменьшение прочности когезии в разделительном слое и резкоеувеличение прочности адгезионного соединения фольги с запечатываемым материаломпри переходе от пробельного элемента к печатному обеспечивается разностьютемператур под ними. Это обусловлено тем, что коэффициент теплоотдачи кпленке-основе от нагретого воздуха по пробельным элементам существенно ниже,чем от плотно прижатого металла по печатным элементам. Таким образом, наряду срациональным выбором материалов важнейшим условием получения качественногооттиска при тиснении фольгой является правильный выбор теплофизическихпараметров тиснения, и создание заданных температурных полей под слоями фольги[1].
Слои фольги, за исключением основы-носителя, имеют небольшуютолщину, обычно не превышающую 10 мкм. Поэтому экспериментальные измерениятемпературы в слоях фольги в процессе тиснения не увенчались успехом.Количественное описание температурного слоя представляется возможным лишь наоснове применения теории теплопроводности при условии знания теплофизическихсвойств слоев фольги.
Теоретический анализ [4] процесса теплопередачи на основе теориитеплопроводности [5] показал, что под печатным элементом, благодаря высокойтеплопроводности материала штампа, температура его поверхности tШв процессе тисненияпрактически не изменяется. Поскольку толщина фольги существенно меньше шириныпечатных элементов, можно пренебречь теплопередачей в продольном направлении всторону пробелов. При некотором упрощении закономерностей теплопроводностиотносительная температура Ө1 в слоях фольги под печатными элементамибудет равна
Ө1 – [(t1 – t0)/(tШ – t0)] = 1 – [0,563 / √F,                    (2.5.а)
где t1– температура в слоях фольги под печатными элементами;
to – начальная температура фольги и запечатываемого материала; fo– критерий Фурье
fo = а τ / X2,                                                         (2.5.б)
где а – коэффициент температуропроводности слоев фольги, см2 /с;
х – расстояние от поверхности пленки-основы, см;
τ – время контакта штампа с фольгой.
Под пробельными элементами в момент тиснения между штампом и фольгойнаходится воздушная прослойка переменной толщины. Ввиду низкой теплопроводностивоздуха температура поверхности фольги сразу не становится равной 1Ш,а достигает ее по истечении времени. Однако воздушная прослойка не являетсяпросто термическим сопротивлением. В результате деформации запечатываемогоматериала в течение всего периода тиснения толщина этой прослойки непрерывноизменяется. Вытесняемый при этом воздух становится теплоносителем, создавая конвекционныйтеплообмен между поверхностями пробелов штампа и фольгой [1].
Разность температуры в слоях фольги под печатным и пробельным элементами,обусловленная различием коэффициентов теплоотдачи от штампа к пленке-основе,должна быть реализована следующим образом. Прежде всего, ей должнасоответствовать определенная разность термомеханических свойств разделительногои адгезионного слоев. Разделительный слой должен обладать узким температурным интерваломрезкого изменения когезионной прочности. Проще говоря, он должен иметьнекоторую температуру размягчения tрр, выше которой он становится жидкотекучим.Как указывалось выше, этим требованиям отвечают некоторые воска и восковыекомпозиции с температурой каплепадения 70–90°. Адгезионный слой также должениметь некоторую температуру поверхностного размягчения tра, выше которой _он становится липким, вернее, липучим, под некоторым давлением, т.е. начинаетпроявлять адгезионные свойства.
При разности температур в слоях фольги под печатным и пробельнымэлементами, т.е. при ω. При этом возможныследующие варианты:
1) tр tрр tа tРа – Разделительный иадгезионный слои еще не размягчились, фольга не печатает.
2) tptppta> tpa – Появилась адгезия кзапечатываемой поверхности, но восковой слой «с трудом» отдает нижележащие слои,получается непропечатка или выщипывание.
3) tp= tpptatpa – Разделительный слой размягчился,а адгезионный еще нет: фольга не печатает.
4) tp= tppta>tpa – Фольга печатает. Если ta – tpa ≥ ∆Өa (tш – to), то она «лепит».
5) tp= tppta= tpa – Фольга печатает воптимальных условиях.
6) tp> tpptatpa – Разделительный слой«давно» размягчился, а адгезионный еще нет: фольга не печатает.
7) tp>tppta> tpa– Фольга печатает. Если ta – tpa ≥ ∆Өa (tш – to), то она «лепит». Если tp – tpp ≥ ∆Өp (tш – to), то образуются «рваныекромки».
Отсюда следует, что оптимальным условием тиснения является такое,когда
ta = tpa;
tp = tpp;
tp – ta = tpp – tpa.                                                        (2.6)
Таким образом, разность температур в восковом (разделительном)адгезионном (грунтовочном) слоях фольги в момент тиснения невелика ипрактически ею можно пренебречь. Это означает, что температуры размягчения этихслоев могут быть одинаковыми, если их измерять одним н тем же методом. Однакоследует обратить внимание па то, что физико-химические процессы, протекающиевблизи температур tрр и tра. совершенно различны и, конечно, измеряются различными методами.В разделительном слое tpp близка к температуре каплепадения, но не равнаей. Для измерения tpp предложен [7] стеклянный поплавковый адгезиометр с термокамерой.И эта величина соответствует температуре, при которой адгезионная прочностьсоединения лавсановой пленки с лаковым слоем фольги через разделительный слойуменьшается до 0,5 г/см. В адгезионном слое tpa измеряется кактемпература поднятия фольги концом бумажной трубки со стороны адгезионного слояпод давлением 50г [8]. Такое различие методов определения tpp и tpaобусловливает отличие ∆tp = tpp – tpa от теоретически рассчитаннойвеличины и.необходимость се экспериментального определения.
Результатыизмерении температуры размягчения разделительного слоя tpp по предложенной методикепоказали, что она изменяется вотносительно узких пределах. Дляотечественной фольги она равна 78–82°; в некоторых импортных образцах фольгиона достигает 95°. Это объясняется тем, что восковые композиции не изменяютсвоих свойств во времени. Температура поверхностного размягчения адгезионногослоя изменяется в широких пределах от 60 до 150°, что обусловлено составомприменяемых адгезионных слоев и изменением их свойств в процессе хранения. Поэтой причине разность ∆t = tpp – tpa также изменяется в широких пределах. Имеются образцы фольгикак с положительным, так и с отрицательным значением ∆t. Для определенияоптимального значения ∆t необходимо проводить серии испытаний фольги с различными значениями∆t вконкретных условиях тиснения [1].
Фольга для горячего тиснения представляет собой многослойнуюсистему (рис. 2.1.). В зависимости от своего назначения, число слоев можетбыть различным (обычно не более 6-ти). Практически все виды фольги содержатоснову-носитель, разделительный, красочный и адгезионный слои [9]. Красочныйслой, в свою очередь, может быть многослойным. В цветной глянцевой фольге онсостоит из защитного лакового и пигментированного слоев или из защитноголакового и рисуночного слоев. Красочный слой металлизированной фольги состоитиз лакового слоя, слоя алюминия (или хрома), напыленного в вакууме, ипигментированного слоя. – В металлической фольге функцию красочного слоявыполняет слой металлического порошка (бронзовой или алюминиевой пудры). Внекоторых случаях пигментированный слой выполняет также функцию адгезионногослоя, например, в однослойной цветной матовой фольге и цветной глянцевой фольгес рисунком.
Каждый слой фольги имеет свое функциональное назначение.Основа-носитель выполняет дне функции: 1) временной подложки, обеспечивающейнеобходимую прочность и эластичность в процессе горячего тиснения; 2) матрицы,создающей необходимую микрогеометрию оттиска фольгой (глянцевую или матовуюповерхность оттиска). Разделительный слой обеспечивает необходимую прочностьсоединения красочного слоя с пленкой-основой холодной фольги и под пробельнымиэлементами в момент горячего тиснения. При этом под печатными элементами вмомент тиснения она должна «плавиться», снижая прочность соединения доминимума. В некоторых случаях аналогичными свойствами может обладатьадгезионное соединение красочного слоя с пленкой-основой без разделительногослоя [7]. Лаковый слой выполняет две функции: 1) защищает оттиск отмеханических, физических и химических воздействии; 2) придает оттискунеобходимый цвет или оттенок, благодаря наличию в нем соответствующихкрасителей. Если используется абсолютно прозрачный бесцветный лак, то за счетметаллизированного алюминиевого слоя получают фольгу серебряного цвета. Еслилаковый слон окрашен желтым красителем, то металлизированный слой придаетфольге золотистый цвет. Адгезионный слой должен быть наиболее чувствительным ктемпературе. При достижении tРа = 70–80° он должен приобретать клейкость, в тоже время при температурах ниже tpa он должен быть «сухим», неклейким. Притемпературе tpaэтот слой должен дать прочное адгезионное соединение с переплетнымматериалом.
Толщины слоев фольги могут быть различными. Пленка-основа имееттолщину 10–25 мкм, разделительный слой – 0,1–0,3 мкм, лаковый слой – 0,5–1,5мкм. слой вакуумной металлизации – 0,02–0,05 мкм, пигментированный слой 0,5–3мкм, адгезионный слой – 1,5– 5 мкм [1]./>/>В качестве основы-носителя могут быть использованы тонкие пленочныематериалы, обладающие достаточно высокой прочностью, гладкостью иэластичностью, такие как лавсановая, триацетатная, полипропиленовая,целлофановая и другие пленки, а также некоторые виды топких бумаг(конденсаторная, пергамин).
Бумажную основу-носитель (пергамин или конденсаторную бумагу) широкоиспользуют для изготовления большинства серий пигментированной матовойполиграфической фольги, а также порошковой – бронзовой алюминиевой, имеющихнизкую стоимость и удовлетворительные прочностные свойства. Однако, в связи срасширением ассортимента фольги для горячего тиснения усовершенствованиемтехнологии ее изготовления, а так же расширением области ее применения внародном хозяйстве, бумажную основу-носитель постепенно заменяют полиэфирнымипленками. Полиэфирная основа имеет ряд преимуществ по сравнению с бумажной:высокая прочность на разрыв, что позволяет осуществлять процесс тиснения навысокоскоростных прессах в автоматических режимах, высокая температуравоспламенения основы, что позволяет значительно повысить температуру тисненияфольгой.
Первым слоем, наносимым на основу, является промежуточный(разделительный) слой, роль которого сводится к облегчению переноса последующихкрасочных покрытий при активации его теплом. Разделительный слой представляетсобой воск или композицию восков, нанесенных на основу фольги из расплава,раствора или водной восковой эмульсии, а также композиции восков с полимерами идругими целевыми добавками. В состав восковых композиций обычно входитмонтан-воск, церезин и твердые парафины. В последнее время рекомендованоприменять торфяной воск, представляющий собой смесь высокомолекулярных твердыхпарафиновых и непредельных разветвленных углеводородов со сложными эфирамивысокомолекулярных кислот и спиртов [10]. В отличие от монтан-воска и церезинаторфяной воск даст композиции разделительного слоя с более высокимиадгезионными свойствами при комнатной температуре, что способствует повышениюпрочности фольги к осыпанию. Для улучшения свойств воскового слоя в его составвводят полиизобутилен, эластомеры, терненовую смолу, продукты окисления восков,соли окисленных восков и поливалентных металлов.
Выбор состава разделительного слоя зависит от вида основы-носителяфольги и технологии ее изготовления. Так, например, для фольги на бумажнойоснове промежуточный слой наносится из расплава или концентрированной подпойэмульсии, а для фольги металлизированной– из растворов бензина и уайт-спиританизких концентраций, или из водных восковых эмульсий также низких концентраций.
К промежуточному слою предъявляют следующие требования:
1.       Температура плавления должна быть достаточной дляобеспечения полного перехода изображения на запечатываемый материал, сохраняя приэтом четкость очка оттиска.
2.       Липкость в расплавленном состоянии должна бытьдостаточной для обеспечения легкого перехода изображения на запечатываемыйматериал в требуемом интервале температур тиснения фольгой; при обычныхусловиях воскованная основа не должна слипаться в рулоне.
3.       После нанесения промежуточный слой не должен осыпаться сосновы-носителя, т.е. должен иметь адгезию к ней. В обычных условиях он должениметь адгезию к наносимому па него красочному слою и терять ее в процессетиснения.
4.       На основу-носитель должен наноситься в минимальном количестве,так как увеличение его толщины будет способствовать забиванию пробелов очкаоттиска (фольга «лепит»),
5. Слон должен быть нанесем равномерно, по всей ширинеосновы-носителя (т.е. иметь хорошее растекание но основе-носителю) с цельюсохранения равномерности нанесения последующих слоев и стабильности печатно-техническихсвойств фольги.
6. Обеспечивать хорошее растекание по своей поверхности композицийкрасочного слоя.
7. Иметь светлую окраску и не терять своих свойств в процессехранения фольги.
Выбирая состав разделительного слоя (т.е. воска или композициивосков), необходимо также учитывать растворимость компонентов слоя в требуемыхдля этой цели растворителях, влияние растворителей последующего слоя настабильность уже нанесенного промежуточного слоя и другие физико-химическиехарактеристики восков (кислотное число, полярность и т.п.).
Для улучшения степени растекания композиций красочного слоя попромежуточному слою в последний могут вводиться добавки, улучшающие розлив, т.с. поверхностно-активные вещества. Для растворов восков в углеводородах могутбыть рекомендованы жидкие и твердые кислоты (например, олеиновая, стеариновая ит.д.); для расплавов рекомендуется брать твердые жирные кислоты.
В процессе горячего тиснения отрыв пленки-основы от запечатанногокрасочного слоя происходит не по восковому разделительному слою, а на границеадгезионного соединения основа – разделительный слой или разделительный слой – красочныйслой, т.е. восковой слой полностью остается либо па поверхности отработаннойпленки-основы, либо на поверхности оттиска. Разделительный слой фольги напленочной основе тонкий и его след на оттиске не заметен. При одноцветнойпечати фольгой не имеет практического значения, куда переходит восковой слой.При многокрасочной же печати это имеет решающее значение для совместимостиразличных видов фольги или различных цветов одной и топ же серии, так каквосковой слой не образует достаточно прочного адгезионного соединения садгезионным слоем налагаемой фольги.
Для того чтобы в процессе тиснения восковой разделительный слойоставался на отработанной пленке-основе, его состав подбирают таким образом,чтобы его сродство с пленкой-основой было больше, чем с красочным слоем.Приближенную оценку сродства восковой композиции к этим слоям производят повеличине фактора растекания воскового раствора по их поверхности. Факторрастекания бензинового раствора восковой композиции по лавсановой пленке долженбыть больше, чем по поверхности красочного слоя. Кроме того, красочный слой навоскованную поверхность наносится из растворителя или смеси растворителей, нерастворяющих восковую композицию. Если в растворителе содержится компонент,растворяющий воск, то глубина взаимной диффузионного проникновения восковой и красочнойкомпозиций увеличивается, что приводит к общему уменьшению адгезионной способностиоттиска к последующим наложениям.
Красочный слой наносится па разделительный слой для обеспечения необходимыхколориметрических, оптических и механических свойств: цвета, оттенка, глянца,яркости, насыщенности, стойкости к истиранию, стойкости к растворителям и химическимреактивам, светостойкости и др.
В качестве связующего в красочных слоях применяют растворимыеполимеры: шеллак, коллоксилин, поливинилэтилаль, полнвииплбутнраль, полибутилметакрилат,фенолформальдегидные смолы, полиакрбонаты, ацетобутират целлюлозы, поликарбонаты,хлорировании полиэтилен и др.
Растворителями являются обычно спирты, кетоны и эфиры, которые нерастворяют воск и восковые композиции. Для улучшения растекания и розливалаковых растворов и красочных суспензий по восковой композиции в составрастворителя вводят углеводороды, в основном толуол, но в ограниченных количествах.Композицию растворителей выбирают таким образом, чтобы скорость их испарениябыл оптимальной, обеспечивающей и необходимое время paстекания дисперсии илилака поноску и полное испарение в сушильной камере. При выборесвязующего исходят из технологических требований. Наиболее важными из нихявляются вязкость лаковых растворов и дисперсий, совместимость компонентов другс другом, адгезия к предыдущим и последующим слоям, термостойкость,токсичность, пожаро- и взрывоопасность и др. [1]. Кудрявцев [11, 12] показал, чтодостаточной термостойкостью обладают твердые смолы и полимеры с температуройразмягчения около 140°.
В красочных слоях фольги, не требующих высоких температуртиснения, широкое применение нашло связующее па основе водных дисперсийполимеров, таких как поливинилацетат и его сополимеры [1]. Красочный слойнекоторых видов пигментированном фольги одновременно выполняет и функцию адгезионного.В этих случаях в состав пленкообразующего могут быть введены алкидные смолы,растительные и минеральные масла, а также клеевые композиции па основе ПВХ,парафинов, восков, крахмала.
Лаковый слой фольги бывает как бесцветным, так и подкрашенным. Дляего подкрашивания применяют спирто- или ацетонорастворимые красители, такие как:оранжевый спирторастворимый 2Ж, желтый спирторастворимый 3, родамин Ж и др.Растворители, добавки, вязкость и концентрацию лакового раствора подбираюттаким образом, чтобы он обладал высоким значением фактора растекания поповерхности разделительного слоя.
Пигментированный слон, наряду со связующим, содержит органическиеи неорганические пигменты. Для повышения кроющей способности и приданиянеобходимого оттенка и насыщенности в состав слоя вводят белые пигменты инаполнители. В качестве наполнителя, в частности, может использоваться мел. Втабл. 7 приведены физико-химические свойства пигментов и наполнителей,применяемых в производстве полиграфической фольги [13].
Металлизированный слой алюминия или хрома наносится на высушенный лаковыйслой в специальных аппаратах вакуумного напыления. Качество металлизированногослоя зависит от свойств лакового и грунтового адгезионного слоев. Наличиелетучих веществ в лаковом и разделительном слоях и в пленке-основе приводит к нарушениюоднородности и сплошности металлизированного слоя; вместо блестящегометаллического покрытия получается грязно-черное. В процессе тиснениясущественным становится температура размягчения как лакового, так игрунтовочного адгезионного слоев. Кудрявцев [11, 12] показал, что притемпературе штампа выше температуры размягчения лакового слоя происходитдеформация его поверхности, что, в свою очередь, приводит к нарушению гладкостиметаллизированного слоя. При этом увеличивается диффузно отраженная часть светаот его поверхности и теряется блеск оттиска. Достаточно высокой термостойкостью(выше 145°) обладают производные целлюлозы и смолы на основе канифоли (пенталинК, ПЭМАК и Е-14). Эти полимеры являются желательными компонентами лаковогослоя. Удовлетворительной термостойкостью и хорошей четкостью тиснения обладаетлаковый слой из смеси цпклогексанон-формальдегидной смолы и ацетобутирата целлюлозы[1]. При производстве фольги необходимым условием является устранение эффектаинтерференции света, отражаемого от металлизированного слоя фольги. Еслиоптическая разность хода отраженной от лаковой поверхности световой волны иволны, прошедшей через лаковый слой и отразившейся от металлизированнойповерхности, будет равна нечетному числу полуволн, то происходит наложение двухволн и усиление интенсивности цвета; если эта разность равна четному числуполуволн, происходит ослабление интенсивности циста. Оптическая разность идлина волны интерференции зависят от толщины лакового слоя. Кудрявцев исотрудники [12] теоретически и экспериментально установили, что эффектинтерференции исчезает при уменьшении толщины лакового слоя ниже 0,24 мкм.
Адгезионный (грунтовочный) слой наносят на красочный слой фольги.Он предназначен для обеспечения прочности закрепления оттиска на запечатываемомматериале в требуемом интервале температурного режима тиснения. В качествеадгезионного слоя используют растворы полимеров или дисперсии полимеров.Широкое применение нашли наполненные дисперсии полимеров: поливинилацетатнаяэмульсия и сополимерная эмульсия винилацетата с дибутилмалеинатом. В качественаполнителей применяют белила, мел, тальк и другие белые наполнители. Вадгезионный слой фольги для тиснения на полистироле предложено вводить полибутилметакрилати фенолформальдегидиую смолу или циклокаучук [1].
Прочность закрепления является одной из важнейших эксплуатационныххарактеристик тиснения фольгой. Механизм закрепления красочного слоя фольги пазапечатываемом материале аналогичен процессу склеивания, представляющего собойсоединение разнородных частей в одну монолитную систему. Процесс склеиванияоснован на явлениях адгезии веществ, в основном высокомолекулярных соединении.
Анализируя наиболее распространенные теории адгезии, Кудрявцевопределил, что наиболее полное объяснение характера взаимодействия адгезии изапечатываемого материала дает электрорелаксационная теория, разработаннаяМосквитиным [14, 15]. По этой теории эффект склеивания обусловлен рядомфакторов:
Fад2 = f(N, h, т, D, S),                                                (2.7)
где N – характер сил взаимодействия (электрические,индукционные, дисперсионные, водородные и т.д.);
h – расстояние между отдельными контактами;
т – число точек контакта, отнесенных к единице площадивзаимодействия;
D– характер промежуточной среды междуповерхностями адгезива и субстрата, диэлектрическая проницаемость;
S – истинная площадь контакта относительно площади, принимаемойпри расслаивании за удельную.
В соответствии с приведенным уравнением для обеспечения высокой адгезииадгезив и субстрат должны отвечать следующим основным требованиям:
1. Численные значения т, h, Sзависят от природыконтактирующих тел. Обязательным условием является совместимость молекул адгезиваи субстрата, высокая степень смачиваемости последнего первым. Поверхностноенатяжение раствора или расплава адгезива должно быть ниже поверхностногонатяжения субстрата. Величина истинной поверхности контакта, число точекконтакта находятся в прямой зависимости от степени смачивания.
2. Максимальное увеличение S может быть достигнутопри условии высокой подвижности молекул или отдельных частей молекулы адгезива.Это возможно при наличии в молекуле адгезива небольшого числа длинныхответвлений, снижающих вязкость расплава или при введении пластификатора вопределенных пределах. Полностью совмещающийся с полимером пластификаторспособствует разрыхлению полимера и диффузии в субстрат [16]. Еслипластификатор только ограниченно совмещается с полимером, то небольшая добавкаего увеличивает адгезию, но после достижения предела совместимости частьпластификатора начинает мигрировать на поверхность полимера, уменьшая площадьистинного контакта, а следовательно, и адгезионную прочность.
3. Большое значение имеет молекулярная масса полимера. Полимер снизкой молекулярной массой имеет короткую молекулу, мало точек контакта,поэтому прочная связь с субстратом не обеспечивается. С увеличениеммолекулярной массы полимера число контактов на одну молекулу растет, однакотакие молекулы обладают малой подвижностью и медленно ориентируются в поверхностномслое. Поэтому после достижения определенного значения молекулярной массы еевлияние на величину работы адгезии становится незначительной.
4. Введениенаполнителя в небольших количествах снижает напряжение в пленке адгезива и темсамым повышает 'прочность адгезионной связи. Большие количества наполнителяснижают истинную поверхность контакта и, соответственно, прочность адгезионной связи.
5. Наадгезионную прочность пленок большое влияние оказывает природа растворителей.Работа адгезии увеличивается при повышении активности растворителя, так как приих испарении выделяется полимерная фаза с высокой дисперсностью. Частицы этойфазы легко диффундируют в пограничные слои субстрата, обеспечивая высокуюадгезионную прочность.
6.       Численные значения т, h, Sзависят от среды,температуры, давления и времени контакта. Исследовалась зависимость работыадгезии от этих показателей применительно к пористым субстратам [15]. Показано,что и этом случае установлению связей межмолекулярного взаимодействии адгезивас субстратом в зоне контакта предшествует микрореологический процесс, связанныйс заполнением макро – мпкродефектов поверхности субстрата полимером. Сповышением пористости поверхности субстрата увеличивается истинная поверхностьконтакта. Повышение давления, температуры и времени контакта адгезива ссубстратом способствует более полному заполнению неоднородностей поверхностисубстрата. Для гладких поверхностей эта закономерность также справедлива, новыражена в значительно меньшей степени [15].
В соответствии с рассмотренной теорией составляют рецептуруадгезионного слоя и дисперсии. Трудность этой задачи состоит в том, чтоадгезионный слой должен иметь хорошую адгезию как к красочному слою, так и кзапечатываемой поверхности, причем к первому – в широком диапазоне температур,а ко второму – только при температуре выше tpaа, близкой к температуретиснения. При комнатной температуре, по крайней мере, до 90°, адгезионный слойне должен прилипать ни к запечатываемой поверхности, ни к пленке-основе. Иначеэто приведет к слипанию фольги при хранении и ухудшению ее печатно-техническихсвойств. Кроме того, растворитель или дисперсионная среда грунтовочнойкомпозиции не должны растворять красочный слой. Толщина и термомеханическиесвойства адгезионного слоя имеют большое значение для образования адгезионногосоединения с запечатываемым материалом и для обеспечения качественной микрогеометрииоттиска, особенно при тиснении на текстурированных переплетных материалах.Наряду с температурой и давлением тиснения, они ответственны за преодолениерелаксационной деформации оттиска и, следовательно, за его долговечность [1].
3. Методикапроведения исследований
В даннойработе были проведены исследования прочности материала на разрыв. Рассмотреныследующие виды дизайнерского картона: SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр.; SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гр.; SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр.;РЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250 гр.; РЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр.
Также былопроведено исследование режимов тиснения и исследование остаточной деформации.Были оценены четкость и укрывистость тиснения фольгой, а также прочностьоттиска к отмарыванию и истиранию.3.1Исследование прочности на разрыв
Материалыи приборы: дизайнерский картон, разрывная машина РМ 50. Рассмотрены следующиевиды дизайнерского картона: SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр.; SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гр.; SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр.;РЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250 гр.; РЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр.
– Измеряемтолщину материала в 10 точках с помощью микрометра типа МК модель 102 (ценаделения 0,01; погрешность ±0,004; класс точности 2) и рассчитываемсреднеарифметическое значение.
– Спомощью специального устройства нарезаем образцы длиной не меньше 5 см ишириной 1 см. 3 полоски в продольном направлении (1–3) и 3 полоски впоперечном направлении (4–6).
Одним изметодов, позволяющих обработать результаты измерений при небольшом числе опытовn, является метод,основанный на использовании не среднеквадратичного отклонения, а размахаварьирования (или широты распределения) [6].
Размахварьирования – это разность между максимальным и минимальным значениемслучайной величины:
R = xmax – xmin.          (3.1)
При этомсреднеквадратичное отклонение случайной величины определяется по формуле
σ =κR R.     (3.2)
Определимзначение результата измерений для желательных доверительных границ:
Х=х — ±tRR, (3.3)
где х — — среднеарифметическое измерений.
ЗначенияκR, tRи QR приведены в таблице 4.
Для оценкитого, какой результат является промахом и должен быть исключен из обработки,определяют неравенство
xi – xi-1 > QRR,     (3.4)
где QR– коэффициент, которыйнаходят в зависимости от числа опытов из таблицы 4; xi – проверяемое значениеслучайной величины; xi-1 – ближайшее к проверяемому меньшее значениеслучайной величины.
Если этонеравенство соблюдается, то значение xi с вероятностью в 0,95можно считать промахом.

Таблица 3.1. Значениякоэффициентов κR, QRи tRЧисло наблюдений n
κR
QR
tR Число наблюдений n
κR
QR
tR 2 0,89 - 6,40 7 0,37 0,55 0,33 3 0,59 0,94 1,30 8 0,35 0,51 0,29 4 0,49 0,78 0,72 9 0,34 0,48 0,26 5 0,43 0,67 0,51 10 0,33 0,46 0,23 6 0,39 0,59 0,40
 
· Малогабаритная,настольная разрывная машина РМ-50 предназначена для испытаний: резин,пластиков, тканей, бумаг
· Разрывнаямашина отвечает требованиям ГОСТ 14236–81 и ГОСТ 28840–90
· Благодаряиспользованию компьютерного управления, доступен широкий спектр испытаний:
o Растяжение,сжатие.
o Циклические,гистерезисные испытания, (пределы нагружения могут задаваться по нагрузке,напряжению, времени, удлинению)
o Испытаниена прокол (опционально)
· Управлениеразрывной машиной, и сбор данных осуществляется компьютером с помощью ПО «StretchTest».
· Дополнительныйконтроль перемещения штанги осуществляется с помощью перемещаемых концевиков/>/>Таблица 3.2. ТехническиехарактеристикиТип управления: Безконсольное, CPU Наибольшая предельная нагрузка, Н 500 Диапазоны измерения нагрузки, Н (разрешение):* 0..50 (0.005), 0..150 (0.02), 0..500 (0.1) Диапазон рабочих скоростей нагружения мм/мин 50..800 Максимальный ход активной траверсы: мм 550 Диапазон измерения перемещений мм 0..550 Максим. ширина испытываемого образца мм: 20 Максим. толщина испытываемого образца мм: 5 Частота измерения нагрузки не менее Гц: 1000 Погрешность измерения нагрузки не более: 0.5% Погрешность измерения удлинения не более: 1% Питание: 220В 50Гц 60Вт Исполнение: Вертикальное, настольное Габариты мм: 800х400х400 Вес нетто кг: 15
В ходеиспытания на экране компьютера отображаются все измеряемые параметры, строятсякривые нагружения.
После проведенияиспытания производится статистическая обработка, и результаты могут бытьэкспортированы (в табличном и графическом представлении) в другие программынапример в Ms Word.
Программноеобеспечение поставляется вместе с испытательной машиной и работает подоперационной системой Windows 98, Me, 2000, Xp.
Комплектация:
o Разрывнаямашина
o Станокдля ровной установки образца в зажимы.
o Комплектповерочных гирь
o Инструкцияпо эксплуатации разрывной машины
o CD спрограммным обеспечением, гипертекстовой и видеоинструкцией [19].3.2Исследование режимов тиснения
При нулевойдеформации
ε=0 → Н0= hш + Sф + Sм + Sд.                                                                      (3.5)
Отсюда ε = [((Sф + Sм + Sд) – (Sф + Sм + Sд – ∆Н)) / (Sф + Sм + Sд)] 100% = (∆Н/(Sф + Sм + Sд)) 100%. (3.6)

Изприведенных выше формул видно, что для расчета величины деформации необходимознать толщину фольги, материала и декеля. Измеряем нужные нам толщины в 10точках с помощью микрометра типа МК модель 102 (цена деления 0,01; погрешность±0,004; класс точности 2).
Исходя изформулы (3.6) изменение высоты формы рассчитывается по формуле:
∆Н = (ε / 100) (Sф + Sм + Sд).                                             (3.7)
Для того,чтобы наиболее точно определить оптимальную величину деформации (илиоптимальную высоту штампа позолотного пресса), полученное в пункте 3.1. величинаупругих деформаций εу (%)для каждого вида дизайнерского картона разобьем на четыре значения ¼ ε = ∆Н (%). Поформуле (3.7) для каждого ε посчитаем значение ∆Н и занесём в таблицу:ε, % ∆H, мкм
ε1=0 ∆H=0
ε2 …
ε3 …
ε4 …
ε5 …
Необходимоучесть увеличение размера штампа при нагревании:
Нфi = Нш α ∆Т [мкм],                                     (3.8)
где Нш = 8,8 мм,
∆Т = Т0– 200,
α –коэффициент линейного температурного расширения.
Температурныйкоэффициент линейного расширения ТКЛРat, oС-1,характеризует относительное изменение длины образца при изменении еготемпературы на 1oС и определяется по формуле:
/>;                                                                  (3.9.)
где l – длинаобразца; t – температура.
Даютсясредние значения ТКЛР в указанных интервалах температур. Для оптическиодноосных кристаллов фтористого магния и лейкосапфира приведены значения ТКЛР внаправлениях, параллельном и перпендикулярном оптической оси.
Длямагниевого штампа α106 = 26 [0С-1];α = 0,000026 [0С-1] [20].
Таблица 3.3. Техническиехарактеристики позолотного прессаХарактеристика Значение Наибольший формат развернутой переплетной крышки, мм 350х520 Наибольшее усилие тиснения, тс 35 Допускаемое усилие на ручку привода, кгс 30 Привод ручной Наибольший формат развернутой переплетной крышки, мм 350х520 Допускаемое усилие на ручку привода, кгс 30 Привод ручной Питание от сети трехфазного переменного тока 220/380 В, 50 Гц Потребляемая мощность, кВт 1,73:3,0 Габаритные размеры, мм 1830х1210х1750 Масса, кг 785
– Техническиеданные на каждый вид фольги содержат рекомендуемый интервал температур. Разобьёмэтот интервал на 5 точек, при этом немного выйдем за его границы.
– Принулевом значении деформации (ε1=0, ∆H=0) делаем не менеедвух оттисков при каждом значении температуры (Т1 – Т5, 0С).
– Затемопускаем штамп на рассчитанную величину ∆Н (мкм) и снова делаем по дваоттиска при каждой температуре.
– Таккак позолотный пресс не оснащён датчиком давления, необходимо провестиследующий порядок действий:
1. Настраиваемвысоту штампа так, чтобы в рабочем состоянии он слегка прижимал бумагу. Нобумага должна поддаваться перемещению. Это режим с нулевой деформацией (ε1=0,∆H=0).
2. Вместодекеля, бумаги и фольги кладём шарик и опускаем штамп. Затем сравниваемполучившуюся высоту шарика с суммарной величиной толщин фольги, бумаги идекеля. Если эти величины равны, можно производить теснение.
3. Для того,чтобы установить следующую высоту штампа, необходимо определить насколько будетдеформироваться шарик при данной высоте. Это рассчитывается по формуле
(Sф + Sм + Sд) – ∆Нi = Х
4. Способомиз п. 2 подгоняем толщину шарика под величину Х.
5. Производимтиснение при разных температурах.
В процессетиснения используется штамп магниевый. Штамп имеет изображение четырехпольноготест-объекта и плашку. Толщина линий тест-объекта в мм: 1 – 2,5; 2 – 2,0; 3 –1,5; 4 – 1,0. Высота печатных элементов hэл = 1,8 мм; высотаоснования штампа hосн = 7 мм; таким образом, высота формы hф = 8,8 мм (замерыпроизводились с помощью текстильной лупы ГОСТ 8309–87).
Исследование остаточной деформации проводятсяна микроскопе Полам Р-312. Этот микроскоп предназначен для исследованийпрозрачных объектов в проходящем свете – обыкновенном и поляризованном, длянаблюдения, фотографирования и видеопроекции объектов в поляризованном свете, атакже исследований по методам фокального экранирования и фазового контраста.
Микроскопы могут работать в комплексе спериферийным оборудованием. Микроскопы применяются в петрографии, минералогии,кристаллографии, медицине, биологии, химии, криминалистике и других областяхнауки и техники.
Отличительные особенности:
— пятигнездный револьвер с центрируемымигнездами,
— вращающийся поляризатор (на 360 град)и анализатор (на 180 град),
— высокоточный вращающийся предметныйстолик с фиксацией углов поворота через 45 град,
— система линз Бертрана обеспечиваетнаблюдение выходных зрачков объективов,
— поворотный монохроматор обеспечиваетисследование объектов в монохроматическом свете в спектральном диапазоне 400–700нм (поставляется по отдельному заказу),
— набор компенсаторов (кварцеваяпластина 1 порядка, слюдяные пластины и кварцевый клин на 3,5 порядка).
— тринокулярная насадка обеспечиваетбинокулярное наблюдение объекта, фотографирование на пленку шириной 35 мми возможность видеопроэкции.
Достоинства микроскопов ПОЛАМ:
— высокое качество исследования объектовв поляризауционном свете за счет использования оптики без натяжений,
— эргономичная конструкция микроскопа свстроенной в основание осветительной системой, обеспечивающей принцип освещенияпо Келлеру,
— источник света – галогенная лампа
Основные технические характеристики:
Увеличение – 9х-720х
Объективы:
План:2,5/0,05П, 10х0,20П(ирис), 40/0,65
Ахромат: 60/0,85П, 100х1,25МИ П.
Фазовый: 40х0,65Ф. />/>Величина остаточной деформации [мкм] определяется по индикатору DIGIMATIC INDICATOR,подключенному к микроскопу. На индикаторе фиксируется разница перемещенияокуляра с печатных элементов оттиска на пробельные. Высота перемещения окулярамикроскопа оценивается визуально по резкости изображения поверхности,выводимого на экран монитора.
Показатель четкости оценивается по шестибалльной системе иопределяется но числу четко воспроизводимых групп линий шестипольноготест-объекта. Оттиском в шесть баллов условно принято считать такой оттиск, у которогочетко воспроизведены все шесть групп линий тест-объекта, без выступов изаусениц.
Укрывистость характеризует степень запечатывания фольгой наиспытываемых материалах под печатными элементами. Укрывистость определяют натом же оттиске, что и при оценке четкости. Определение производится визуальнопо степени запечатывания плашки шестипольного тест-объекта. Оттиск считаетсякачественным по укрывистости в том случае, если красочный слой фольги полностьюзакрывает оттиск плашки. Тогда пишут: «Укрывистость полная». Иногда укрывистостьоценивают в баллах по пятибалльной системе.
Для более точного определения укрывистости необходимоотсканировать оттиск и с помощью программы AutoCAD определить площадьнезапечатанной поверхности. При оценке четкости и укрывистости проводят неменее трех параллельных испытаний, строго соблюдая режим тиснения. Методпозволяет определить степень переноса частиц красочного слоя оттиска фольги нанезапечатанную поверхность материала, по которой производят тиснение.
Прочность оттисков фольги к отмарыванию определяется па прибореИМР. Прибор состоит из ползуна 1 с шатунно-кривошипным механизмом и пуансона 4массой 0,5 кг, установленного в направляющем патроне 5 вертикально кплоскости ползуна. На нижнем конце пуансона крепится резиновая пробка,обтянутая с одной стороны кусочком ткани. Ползун приводится в действие отэлектродвигателя и совершает возвратно-поступательное движение в горизонтальнойплоскости.
На верхней части ползуна при помощи винтов закрепляется образецоттиска фольгой 2. Прибор снабжен счетчиком 6, показывающим числовозвратно-поступательных движений ползуна.
Проведение испытаний. На позолотном прессе с шестипольноготест-объекта получают оттиск испытуемой фольги, вырезают образец оттискаразмером 40Х ХЮО мм (плашка тест-объекта) и закрепляют винтами на верхней частиползуна. Пуансон с пробкой опускается па оттиск, и прибор включается в работу.В процессе работы следят за тем моментом, когда па незапечатанном материалепоявится окрашенный след в результате переноса пуансоном частиц красочного слояс оттиска па материал. Количество циклов возвратно-поступательных движенийпуансона, соответствующее этому моменту, является показателем прочности оттискафольги к отмарыванию. Результат испытаний выражают средним арифметическим изпяти измерений.
Метод позволяет определить степень прочности красочного слояфольги при механическом воздействии на него.
Полученный на позолотном прессе шестипольным тест-объектом оттискподготовляется для испытаний аналогично испытаниям прочности оттиска котмарыванию. В нижнюю часть пуансона вставляется резинка, пуансон опускается наоттиск, и прибор включается в работу.
В процессе работы следят за тем моментом, пока на оттиске-плашкене появится запечатанный материал. Количество циклов возвратно-поступательныхдвижений ползуна, соответствующее этому моменту, является показателем прочностиоттиска фольги к истиранию и выражается средним арифметическим из пятиизмерений.
4. Результатисследования процесса тиснения 4.1 Результат исследования прочности на разрыв
Таблица 4.1. Толщинаматериала№ точки SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гр SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр РЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250 гр РЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр 1 0,30 0,31 0,33 0,30 0,34 2 0,31 0,31 0,33 0,29 0,34 3 0,31 0,29 0,33 0,30 0,325 4 0,30 0,305 0,34 0,30 0,33 5 0,31 0,32 0,34 0,31 0,32 6 0,31 0,30 0,34 0,30 0,32 7 0,31 0,31 0,335 0,29 0,325 8 0,32 0,32 0,34 0,31 0,34 9 0,31 0,31 0,345 0,30 0,34 10 0,32 0,30 0,34 0,29 0,335
Ср.
0,31
0,31
0,34
0,30
0,33
 
Таблица 4.2. Обработкарезультатов измерения толщины материла SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гр SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр РЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250 гр РЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр Размах варьирования R, (мм) 0,02 0,03 0,015 0,02 0,02 Среднеквадратичное отклонение случ. величины σ, (мм) 0,0066 0,0099 0,00495 0,0066 0,0066 Значение рез-та измерений для доверительных границ 0,31±0,0046 мм 0,31±0,0069 мм 0,34±0,0035 мм 0,30±0,0046 мм 0,33±0,0046 мм
Максимальная разность (xi – xi-1) 0,32–0,30 = 0,02 0,31–0,29 = 0,02 0,34–0,33 = 0,01 0,31–0,29 = 0,02 0,34–0,325 = 0,015
QRR 0,0092 0,0138 0,0069 0,0092 0,0092 Промах Х=0,32 Х=0,29 Х=0,33 Х=0,31 Х=0,34 Размах варьирования R, (мм) 0,01 0,02 0,01 0,01 0,015 Среднеквадратичное отклонение случ. величины σ, (мм) 0,0033 0,0066 0,0033 0,0033 0,00495 Значение рез-та измерений для доверительных границ 0,31±0,0023 мм 0,31±0,0046 мм 0,34±0,0023 мм 0,30±0,0023 мм 0,33±0,0035 мм
Максимальная разность (xi – xi-1) 0,31–0,30 = 0,01 0,32–0,30 = 0,02 0,34–0,335 = 0,005 0,30–0,29 = 0,001 0,33–0,325 = 0,005
QRR 0,005 0,009 0,005 0,005 0,007 Промах Х=0,30 Х=0,32 нет нет нет Размах варьирования R, (мм) 0,01 Среднеквадратичное отклонение случ. величины σ, (мм) 0,0033 Значение рез-та измерений для доверительных границ 0,31±0,0023 мм
Максимальная разность (xi – xi-1) 0,31–0,305 = 0,005
QRR 0,005 Промах нет нет
Таблица 4.3. «Белоезолото», поперечное направлениеПараметр №1 №2 №3 Среднее: Дата 26.04.2006 26.04.2006 26.04.2006 Время 11:23:19 11:24:42 11:26:18 Коментарии: 1 2 3 Cк. раст мм/мин 100 100 100 Ширина мм 10 10 10 Толщина мм 0.31 0.31 0.31 Нач. Длина мм 50 50 50 Площадь сечения мм2 3.1 3.1 3.1 3.1 Кон. Длина мм 52.14 52.63 52.66 52.477 Абс. удлин. мм 2.1405 2.6275 2.6619 2.477 Относит. удлин.% 4.28 5.25 5.32 4.953 Максимальная нагрузка Н: 128.75 128.95 128.76 128.819 Макс напряжение: Мпа: 41.5335 41.5959 41.5344 41.555 Напряжение разрыва: 41.5335 41.5959 41.5344 41.555 Модуль упругости:
Таблица 4.4. «Белоезолото», продольное направлениеПараметр №1 №2 №3 Среднее: Дата 26.04.2006 26.04.2006 26.04.2006 Время 11:18:15 11:19:43 11:20:51 Коментарии: 1 2 3 Cк. раст мм/мин 100 100 100 Ширина мм 10 10 10 Толщина мм 0.31 0.31 0.31 Нач. Длина мм 50 50 50 Площадь сечения мм2 3.1 3.1 3.1 3.1 Кон. Длина мм 51.8 51.37 51.93 51.697 Абс. удлин. мм 1.7973 1.3669 1.9269 1.697 Относит. удлин.% 3.59 2.73 3.85 3.394 Максимальная нагрузка Н: 241.8 210.62 242.89 231.77 Макс напряжение: Мпа: 77.9992 67.9432 78.3507 74.764 Напряжение разрыва: 77.9992 67.9432 78.0102 74.651 Модуль упругости:
Таблица 4.5. «Бронза»,поперечное направлениеПараметр №1 №2 №3 Среднее: Дата 26.04.2006 26.04.2006 26.04.2006 Время 10:20:13 10:21:35 10:22:51 Коментарии: 1 2 3 Cк. раст мм/мин 100 100 100 Ширина мм 10 10 10 Толщина мм 0.3 0.3 0.3 Нач. Длина мм 50 50 50 Площадь сечения мм2 3 3 3 3 Кон. Длина мм 51.88 51.85 52.68 52.136 Абс. удлин. мм 1.8805 1.8506 2.678 2.136 Относит. удлин.% 3.76 3.7 5.36 4.273 Максимальная нагрузка Н: 106.48 102.28 105.37 104.712 Макс напряжение: Мпа: 35.4934 34.0949 35.1234 34.904 Напряжение разрыва: 35.4934 34.0949 35.1234 34.904 Модуль упругости:
Таблица 4.6. «Бронза»,продольное направлениеПараметр №1 №2 №3 Среднее: Дата 26.04.2006 26.04.2006 26.04.2006 Время 10:07:34 10:09:37 10:11:47 Коментарии: 1 2 3 Cк. раст мм/мин 100 100 100 Ширина мм 10 10 10 Толщина мм 0.3 0.3 0.3 Нач. Длина мм 50 50 50 Площадь сечения мм2 3 3 3 3 Кон. Длина мм 51.05 51.41 51.05 51.171 Абс. удлин. мм 1.052 1.4067 1.0537 1.171 Относит. удлин.% 2.1 2.81 2.11 2.342 Максимальная нагрузка Н: 214.44 238.93 212.76 222.045 Макс напряжение: Мпа: 71.4816 79.6438 70.9197 74.015 Напряжение разрыва: 71.4816 79.6438 70.9197 74.015 Модуль упругости:
 
Таблица 4.7. «Высоко-белый»,поперечное направлениеПараметр №1 №2 №3 Среднее: Дата 26.04.2006 26.04.2006 26.04.2006 Время 10:46:53 10:49:13 10:52:16 Коментарии: 1 2 3 Cк. раст мм/мин 100 100 100 Ширина мм 10 10 10 Толщина мм 0.34 0.34 0.34 Нач. Длина мм 50 50 50 Площадь сечения мм2 3.4 3.4 3.4 3.4 Кон. Длина мм 52.81 53.29 52.86 52.989 Абс. удлин. мм 2.8115 3.2919 2.8627 2.989 Относит. удлин.% 5.62 6.58 5.73 5.977 Максимальная нагрузка Н: 148.65 151.58 145.16 148.463 Макс напряжение: Мпа: 43.7198 44.5826 42.6943 43.666 Напряжение разрыва: 42.4915 44.4254 42.6943 43.204 Модуль упругости:
Таблица 4.8. «Высоко-белый»,продольное направлениеПараметр №1 №2 Среднее: Дата 26.04.2006 26.04.2006 Время 10:33:31 10:34:43 Коментарии: 1 2 Cк. раст мм/мин 100 100 Ширина мм 10 10 Толщина мм 0.34 0.34 Нач. Длина мм 50 50
Площадь сечения мм2 3.4 3.4 3.4 Кон. Длина мм 52.08 52.24 52.16 Абс. удлин. мм 2.0797 2.2397 2.16 Относит. удлин. % 4.16 4.48 4.319 Максимальная нагрузка Н: 221.13 230.06 225.597 Макс напряжение: Мпа: 65.0387 67.6655 66.352 Напряжение разрыва: 65.0387 67.6655 66.352 Модуль упругости:
Таблица 4.9. «Золото»,поперечное направлениеПараметр №1 №2 №3 Среднее: Дата 19.04.2006 19.04.2006 19.04.2006 Время 17:50:04 17:55:13 17:58:43 Комментарии: 4 5 6 Cк. раст мм/мин 100 100 100 Ширина мм 10 10 10 Толщина мм 0.33 0.33 0.33 Нач. Длина мм 50 50 50 Площадь сечения мм2 3.3 3.3 3.3 3.3 Кон. Длина мм 52.22 52.01 52.02 52.079 Абс. удлин. мм 2.2151 2.0063 2.0171 2.079 Относит. удлин. % 4.43 4.01 4.03 4.159 Максимальная нагрузка Н: 127.87 123.05 124.22 125.05 Макс напряжение: Мпа: 38.7496 37.2881 37.6438 37.894 Напряжение разрыва: 38.7496 37.2881 37.6438 37.894 Модуль упругости: 1517 1488.43 1429.8 1478.409
Таблица 4.10.«Золото», продольное направлениеПараметр №1 №2 №3 Среднее: Дата 19.04.2006 19.04.2006 19.04.2006 Время 17:46:14 17:39:16 17:43:23 Комментарии: 3 1 2 Cк. раст мм/мин 100 100 100 Ширина мм 10 10 10 Толщина мм 0.33 0.33 0.33 Нач. Длина мм 50 50 50 Площадь сечения мм2 3.3 3.3 3.3 3.3 Кон. Длина мм 51.03 51.1 51.05 51.057 Абс. удлин. мм 1.0251 1.0952 1.0517 1.057 Относит. удлин.% 2.05 2.19 2.1 2.115 Максимальная нагрузка Н: 140.9 179.67 151.32 157.296 Макс напряжение: Мпа: 42.6955 54.4458 45.855 47.665 Напряжение разрыва: 42.6955 54.4458 45.855 47.665 Модуль упругости: 2543.09 3561.23 2520.88 2875.065
Таблица 4.11.«Слоновая кость», поперечное направлениеПараметр №1 №2 №3 Среднее: Дата 26.04.2006 26.04.2006 26.04.2006 Время 11:06:02 11:09:38 11:07:19 Комментарии: 1 3 2 Cк. раст мм/мин 100 100 100 Ширина мм 10 10 10 Толщина мм 0.31 0.31 0.31 Нач. Длина мм 50 50 50 Площадь сечения мм2 3.1 3.1 3.1 3.1 Кон. Длина мм 51.83 52.35 52.37 52.182 Абс. удлин. мм 1.8261 2.3524 2.3688 2.182 Относит. удлин.% 3.65 4.7 4.74 4.365 Максимальная нагрузка Н: 105.87 106.06 108.36 106.76 Макс напряжение: Мпа: 34.1504 34.2124 34.9535 34.439 Напряжение разрыва: 34.1504 34.0084 34.9535 34.371 Модуль упругости:
Таблица 4.12.«Слоновая кость», продольное направлениеПараметр №1 №2 №3 Среднее: Дата 26.04.2006 26.04.2006 26.04.2006 Время 10:57:06 10:59:47 11:01:47 Коментарии: 1 2 3 Cк. раст мм/мин 100 100 100 Ширина мм 10 10 10 Толщина мм 0.31 0.31 0.31 Нач. Длина мм 50 50 50 Площадь сечения мм2 3.1 3.1 3.1 3.1 Кон. Длина мм 51.11 51.38 51.39 51.295 Абс. удлин. мм 1.1085 1.384 1.391 1.295 Относит. удлин.% 2.22 2.77 2.78 2.589 Максимальная нагрузка Н: 152.71 180.21 175.53 169.484 Макс напряжение: Мпа: 49.2626 58.1311 56.6228 54.672 Напряжение разрыва: 49.2626 58.1311 56.6228 54.672 Модуль упругости:
Таблица 4.13. Величина упругих деформаций№ SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гр SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр РЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250 гр РЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр 1 0,650 0,750 1,400 0,600 0,750 2 0,750 0,650 1,400 0,600 0,700 3 0,650 0,685 0,560 0,825 Ср. 0,680 0,700 1,400 0,590 0,760 4 0,810 0,685 1,500 0,750 0,875 5 0,810 0,750 1,375 0,750 0,810 6 0,560 0,870 1,440 0,780 0,875 ср 0,730 0,770 1,440 0,760 0,850 СР.
0,700
0,740
1,420
0,680
0,800 4.2Результаты исследования режимов тиснения
Таблица 4.14.Толщина фольги№ точки Crown Roll Leaf Inc YED (черн.) KURZ Colorit V 963 (красн.) KURZ MATT AB 428 (золото матовое) Crown Roll Leaf Inc BU-84 (голографич.) KURZ НС 308 (голуб.) 1 0,008 0,019 0,01 0,010 0,010 2 0,008 0,019 0,01 0,005 0,005 3 0,007 0,019 0,01 0,005 0,010 4 0,008 0,019 0,01 0,005 0,007 5 0,008 0,019 0,01 0,007 0,003 6 0,005 0,019 0,01 0,007 0,003 7 0,008 0,019 0,01 0,010 0,007 8 0,008 0,019 0,01 0,005 0,007 9 0,008 0,019 0,01 0,010 0,007 10 0,008 0,019 0,01 0,006 0,010
Ср.
0,008
0,019
0,01
0,007
0,007
Таблица 4.15.Толщина декеля№ точки Декель для картонов: «Слоновая кость», «Белое золото», «Бронза». Декель для картонов: «Высоко-белый», «Золото». 1 1,220 1,270 2 1,270 1,270 3 1,245 1,260 4 1,260 1,270 5 1,240 1,270
Ср.
1,247
1,270

Таблица 4.16.Расчет величины деформации SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гр SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр РЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250 гр РЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр ε (%). ∆Н, мкм ε (%). ∆Н, мкм ε (%). ∆Н, мкм ε (%). ∆Н, мкм ε (%). ∆Н, мкм
ε 1
ε 2 0,175 2,74 0,185 2,92 0,340 5,50 0,170 2,64 0,200 3,21
ε 3 0,350 5,48 0,370 5,83 0,680 11,02 0,340 5,28 0,400 6,40
ε 4 0,525 8,22 0,555 8,75 1,020 16,52 0,510 7,92 0,600 9,64
ε 5 0,700 10,95 0,740 11,66 1,370 22,19 0,680 10,57 0,800 12,85
Таблица 4.17.Увеличение высоты штампа при нагревании
Т, 0С
∆Т = Т0– 200, 0С
Нфi, мм
Нфi, мкм 95 75 0,017 17 100 80 0,018 18 105 85 0,019 19 110 90 0,021 21 115 95 0,022 22 120 100 0,023 23 130 110 0,025 25 140 120 0,027 27 160 140 0,032 32 180 160 0,037 37
Таблица 4.18.«Слоновая кость», Е5 = 0,70%, ∆Н = 10,95 мкмТ, 0С Н внутр. мкм Н внеш. мкм 1 сектор 2 сектор 3 сектор 4 сектор 1 сектор 2 сектор 3 сектор 4 сектор 180 245,0 69,0 52,0 252,0 289,0 128,0 108,0 218,0 241,0 90,0 63,0 244,0 290,0 100,0 69,0 238,0
Среднее
243,0
79,5
57,5
248,0
289,5
114,0
88,5
228,0 160 162,0 81,0 54,0 215,0 197,0 67,0 48,0 150,0 171,0 54,0 60,0 213,0 208,0 61,0 44,0 147,0
Среднее
166,5
67,5
57,0
214,0
202,5
64,0
46,0
148,5 140 166,0 65,0 48,0 170,0 187,0 63,0 47,0 145,0 161,0 49,0 52,0 147,0 184,0 62,0 41,0 131,0
Среднее
113,5
57,0
50,0
158,5
185,5
62,5
44,0
138,0 120 73,0 39,0 30,0 96,0 69,0 38,0 23,0 52,0 74,0 35,0 21,0 98,0 61,0 33,0 31,0 58,0
Среднее
73,5
37,0
25,5
97,0
65,0
35,5
27,0
55,0
/>
Рис. 4.1.График зависимости остаточной деформации от температуры для SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр
Таблица 4.19«Высоко-белый», Е0 = 0%, Н = 0 мкм Т, С Н внутр., мкм Н внеш., мкм 1 сектор 2 сектор 3 сектор 4 сектор 1 сектор 2 сектор 3 сектор 4 сектор 180 96,0 40,0 35,0 84,0 76,0 42,0 39,0 67,0 123,0 47,0 30,0 91,0 67,0 47,0 34,0 55,0 94,0 46,0 39,0 79,0 83,0 47,0 36,0 68,0 среднее
104,3
44,3
34,7
84,7
75,3
45,3
36,3
63,3 160 85,0 29,0 23,0 82,0 48,0 36,0 31,0 52,0 73,0 29,0 21,0 77,0 58,0 33,0 31,0 53,0 71,0 34,0 25,0 77,0 51,0 46,0 31,0 57,0 среднее
76,3
30,7
23,0
78,7
52,3
38,3
31,0
54,0 140 37,0 10,0 69,0 44,0 25,0 23,0 47,0 33,0 8,0 57,0 43,0 30,0 27,0 41,0 37,0 23,0 67,0 40,0 25,0 27,0 48,0 среднее
35,7
13,7
 
64,3
42,3
26,7
25,7
45,3 120 27,0 38,0 33,0 25,0 23,0 31,0 40,0 25,0 27,0 43,0 37,0 28,0 среднее
25,7
37,3
36,7
26,0 100 25,0 17,0 20,0 20,0 33,0 31,0 среднее
26,0
22,7
/>
Рис. 4.2.График зависимости остаточной деформации от температуры для SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр
Таблица 4.20«Бронза», Е5 = 0,68%, Н = 10,57 мкм Т, С Н внутр., мкм Н внеш., мкм 1 сектор 2 сектор 3 сектор 4 сектор 1 сектор 2 сектор 3 сектор 4 сектор 180 248,0 118,0 75,0 254,0 287,0 123,0 111,0 262,0 201,0 120,0 77,0 266,0 316,0 156,0 118,0 277,0 среднее
224,5
119,0
76,0
260,0
301,5
139,5
114,5
269,5 160 122,0 76,0 82,0 108,0 194,0 103,0 86,0 155,0 138,0 66,0 76,0 101,0 176,0 138,0 96,0 157,0 среднее
130,0
71,0
79,0
104,5
185,0
120,5
91,0
156,0 140 163,0 64,0 59,0 105,0 181,0 117,0 80,0 161,0 88,0 54,0 37,0 100,0 172,0 94,0 67,0 144,0 среднее
125,5
59,0
48,0
102,5
176,5
105,5
73,5
152,5 120 120,0 57,0 46,0 92,0 150,0 100,0 71,0 146,0 90,0 81,0 150,0 94,0 69,0 139,0 среднее
105,0
57,0
46,0
86,5
150,0
97,0
70,0
142,5
/>
Рис. 4.3.График зависимости остаточной деформации от температуры для РЕГЕНТ Маджестик«Бронза» (двухсторонний) 250 гр
Таблица 4.21«Золото», Е0 = 0%, Н = =0 мкм Т, С Н внутр., мкм Н внеш., мкм 1 сектор 2 сектор 3 сектор 4 сектор 1 сектор 2 сектор 3 сектор 4 сектор 180 71,0 63,0 48,0 27,0 75,0 65,0 68,0 48,0 35,0 90,0 65,0 37,0 37,0 94,0 среднее
 
 
 
68,0
65,3
44,3
33,0
86,3 160 50,0 28,0 20,0 63,0 85,0 35,0 24,0 78,0 53,0 21,0 63,0 84,0 31,0 28,0 81,0 48,0 22,0 65,0 75,0 29,0 27,0 78,0 среднее
50,3
28,0
21,0
63,7
81,3
31,7
26,3
79,0 140 31,0 23,0 67,0 17,0 10,0 42,0 30,0 38,0 66,0 19,0 15,0 39,0 30,0 41,0 62,0 20,0 14,0 64,0 среднее
30,3
 
 
34,0
65,0
18,7
13,0
48,3 120 18,0 34,0 15,0 33,0 16,0 32,0 12,0 42,0 13,0 29,0 14,0 34,0 среднее
15,7
31,7
13,7
36,3 100 26,0 17,0 27,0 15,0 28,0 16,0 среднее
 
 
 
 
27,0
 
 
16,0 />/> />
Рис. 4.4.График зависимости остаточной деформации от температуры для РЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр
Таблица 4.22.Дизайнерский картон SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр и фольга Crown Roll Leaf Inc YED (черная)Е1 = 0%, Н = 0 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл 1 2 3 Ср. 1 2 3 Ср. 100 0,00 0,25 0,25 0,17 0,8 0,4 0,3 0,5 120 0,00 0,25 0,25 0,17 2,0 1,1 1,5 1,5 140 0,25 0,00 0,00 0,08 6,2 5,8 6,7 6,2 160 0,25 0,00 0,00 0,08 12,8 12,1 11,6 12,2 180 0,25 0,25 0,00 0,17 6,6 8,7 7,3 7,5
Таблица 4.23Е3 = 0,35%, Н = 5,48 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл Прочность к истиранию, цикл 1 2 Ср. 1 2 Ср. 1 2 Ср. 100 1,00 0,75 0,88 7,2 5,5 6,4 120 1,25 1,00 1,13 15,1 13,9 14,5 140 1,00 0,50 0,75 21,3 18,8 20,1 90 87 89 160 0,25 0,00 0,13 42,5 41,3 41,9 118 110 115
Таблица 4.24Е4 = 0,525%, Н = 8,22 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл Прочность к истиранию, цикл 1 2 Ср. 1 2 Ср. 1 2 Ср. 100 1,00 2,00 1,50 11,2 10,9 11,1 120 0,25 0,25 0,25 17,4 16,4 16,9 140 0,25 0,00 0,13 38,7 36,1 37,4 138 140 139 160 1,75 2,00 1,88 48,6 47,7 48,2 182 194 188 180 0,25 0,50 0,38 69,8 67,4 68,6 172 165 169
Таблица 4.25Е5 = 0,700%, Н = 10,95 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл Прочность к истиранию 1 2 Ср. 1 2 Ср. 1 2 Ср. 100 0,25 0,25 0,25 37,4 38,9 38,2 211 223 217 120 0,25 0,25 0,25 26,1 24,6 25,4 254 260 257 140 1,00 1,00 1,00 71,2 72,7 72,0 390 398 394 160 3,00 2,00 2,50 74,6 81,2 77,9 418 410 414 180 0,75 0,50 0,63 27,3 26,5 26,9 273 281 277
/>
Рис. 4.5.График зависимости укрывистости оттиска от температуры

/>
Рис. 4.6.График зависимости прочности к истиранию от деформации
Таблица 4.26.Дизайнерский картон SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гр. и фольга KURZ Colorit V 963(красная)Е1 = 0%, Н = 0 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл 1 2 3 Ср. 1 2 3 Ср. 100 0,25 0,25 0,50 0,3 1,0 1,4 1,5 1,3 110 0,25 0,25 0,25 0,3 1,5 1,6 1,6 1,6 120 0,50 0,00 0,25 0,3 1,7 1,7 1,6 1,7 130 0,25 0,00 0,00 0,1 1,8 2,0 1,7 1,8 140 0,00 0,00 0,00 0,0 1,7 2,0 1,7 1,8
Таблица 4.27Е3 = 0,37%, Н = 5,83 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл Прочность к истиранию, цикл 1 2 Ср. 1 2 Ср. 1 2 Ср. 100 1,00 0,75 0,88 5,0 6,5 5,8 110 1,75 0,75 1,25 4,8 11,0 7,9 120 0,50 0,75 0,63 7,6 10,3 9,0 130 0,25 0,75 0,50 11,4 11,7 11,6 253 258 255,5 140 0,50 0,25 0,38 11,9 12,0 12,0 287 290 288,5

Таблица 4.28Е4 = 0,555%, Н = 8,75 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл Прочность к истиранию, цикл 1 2 Ср. 1 2 Ср. 1 2 Ср. 100 1,25 0,75 1,00 15,0 15,6 15,3 110 1,50 2,00 1,75 15,7 17,4 16,6 120 1,50 2,00 1,75 16,0 17,2 16,6 130 0,50 1,50 1,00 21,2 27,3 24,3 334 331 332,5 140 1,00 0,75 0,88 27,8 31,8 29,8 381 375 378,0
Таблица 4.29Е5 = 0,740%, Н = 11,66 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл Прочность к истиранию, цикл 1 2 Ср. 1 2 Ср. 1 2 Ср. 100 3,00 2,75 2,88 49,4 48,7 49,1 618 627 622,5 110 2,00 1,25 1,63 81 78,9 80,0 654 651 652,5 120 0,00 0,00 0,00 91,2 88,5 89,9 623 634 628,0 130 2,75 2,75 2,75 73,4 73,8 73,6 677 664 676,5 140 0,00 0,00 0,00 94,8 91,3 93,1 682 666 674,0
/>
Рис. 4.7.График зависимости укрывистости оттиска от температуры

/>
Рис. 4.8.График зависимости прочности к истиранию от деформации
Таблица 4.30.Дизайнерский картон РЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250 гр. и фольга Crown Roll Leaf Inc BU-84 (голографическая)Е1 = 0%, Н = 0 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл 1 2 3 Ср. 1 2 3 Ср. 100 0,50 0,25 0,25 0,33 0,3 0,6 0,8 0,6 120 0,25 0,25 0,25 0,25 0,9 1,0 1,1 1,0 140 0,25 0,75 0,25 0,42 1,7 1,5 2,0 1,7 160 0,00 0,00 0,00 0,00 4,6 4,2 4,0 4,3 180 0,25 0,00 0,00 0,08 3,8 3,5 4,0 3,8
Таблица 4.31Е5 = 0,800%, Н = 12,85 мкм t C Чёткость тиснения, балл Укрывистость, балл Прочность к истиранию, цикл 1 2 Ср. 1 2 Ср. 1 2 Ср. 95 1,25 1,75 1,50 49,3 49,9 49,6 363 370 366,5 100 2,00 1,50 1,75 63,2 61,0 62,1 381 398 389,5 105 1,75 1,00 1,38 54,2 51,7 53,0 321 295 308,0 110 1,00 1,25 1,13 73,4 77,2 75,3 280 283 281,5 115 2,00 1,25 1,63 89,6 78,7 84,2 276 281 278,5

/>
Рис. 4.13.График зависимости укрывистости оттиска от температуры
/>
Рис. 4.14.График зависимости прочности к истиранию от деформации 
5. Анализ результатов исследования процессатиснения
Исследованияпроцесса тиснения фольгой на дизайнерском картоне для косметической продукциипоказали, что для каждого вида дизайнерской бумаги необходимо устанавливать исоблюдать индивидуальный режим тиснения. Это объясняется различной структуройматериала. В данной работе рассмотрены пять видов дизайнерского картона:
1.  SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр,
2.  SUGAR LakePaper «Белое золото» 250 гр,
3.  РЕГЕНТ Маджестик «Бронза»(двухсторонний) 250 гр,
4.  SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр,
5.  РЕГЕНТ Curiousmetallic «Золото» 270 гр.
Исследованияпрочности материала на разрыв показали, что разный вид картона имеет различнуювеличину упругих деформаций. Наибольшим значением упругой деформации обладает SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр (Е= 1,42%) и РЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр (Е = 0,80%). Эти материалывыдерживают большую величину деформации.
Несмотря нато, что при тиснении величина деформации картона была задана в пределахвыявленных упругих деформаций, на картоне после тиснения была обнаруженаостаточная деформация. Графики зависимости остаточной деформации после тисненияот температуры также показывают, что данные два вида дизайнерского картонаимеют маленькую величину остаточной деформации. Явление остаточной деформацииобъясняется дополнительным увеличением размера штампа при нагревании идлительным временем контакта запечатываемого материала с горячим штампом, врезультате чего происходит нагрев картона, приводящий к необратимому разрушениюструктуры материала.
Исследованиячеткости и укрывистости тиснения фольгой, прочности оттиска к истираниюпозволили установить наиболее оптимальные режимы тиснения фольгой для каждогоисследуемого вида дизайнерского картона./>/>1. Для SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр оптимальным режимом является деформация ∆Н= 10,95 мкм (Е5 = 0,7%) и температура Т = 140–1600С (рекомендуемыйтемпературный интервал в технических данных для фольги Crown Roll Leaf Inc YED (черная) 104–1600С). Кривая зависимостиукрывистости оттиска показывает, что при такой температуре достигаетсяпрактически полная пропечатка плашки. Пик кривой приходится именно на точку стемпературой Т=1500С. При такой температуре наблюдается высокаячёткость тиснения. График зависимости прочности к истиранию от деформацииподтверждает, что выбранная деформация оптимальна для данного вида дизайнерскойбумаги и фольги./>/>2. Для SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гр оптимальный режим при деформации ∆Н =11,66 мкм (Е5 = 0,74%) и температуре Т = 110–1200С (рекомендуемыйтемпературный интервал в технических данных для фольги KURZ Colorit V 963 (красная) 100–1400С).Хотя график зависимости укрывистости оттиска от температуры показывает, чтобольшая укрывистость достигается при более высоких температурах, однако вданном случае большую роль играет рельефная поверхность материала, содержащаякрупные золотые частицы. По этой же причине кривая зависимости имеет не слегкасинусоидальный характер. Зато при Т = 1050С достигается хорошаячеткость тиснения. И при ∆Н = 11,66 мкм (Е5 = 0,74%) высокая прочность кистиранию (больше 600 циклов), что очень важно для косметической продукции./>/>3. Для РЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250гр оптимальный режим при деформации ∆Н = 10,57 мкм (Е5 = 0,68%) итемпературе Т=110–1200С (рекомендуемый температурный интервал втехнических данных для фольги Crown Roll Leaf Inc BU-84 (голографическая)104–1600С). Пик кривой зависимости укрывистости оттиска оттемпературы приходится на точку Т=1580С. Однако при температуре выше1200С четкость тиснения резко снижается. Красочный слой фольгивыдавливается на пробельные элементы. Ни один штрих четырехпольноготест-объекта не воспроизводится идеально. Кроме того, именно при таком режиметемпературы Т = 1200С и деформации ∆Н = 10,57 мкм достигаетсявысокая прочность к истиранию, что очень важно для косметической продукции.
4. Для SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гроптимальный режим при деформации ∆Н = 22,19 мкм (Е5 = 1,42%) итемпературе Т = 95–1000С (рекомендуемый температурный интервал втехнических данных для фольги KURZ MATT AB 428 (золото матовое) 104 – 1600С).Оптимальность этого режима подтверждают графики зависимости укрывистостиоттиска от температуры и зависимости прочности к истиранию от деформации. В этихточках кривые достигают максимального значения и укрывистости, и прочности кистиранию, и четкости тиснения. Этот вид дизайнерского картона идеальноподходит для тиснения фольгой на картонных складных коробках для косметическойпродукции и по своим физическим свойствам и эстетическому оформлению.
5. ДляРЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр оптимальным режимом является деформация ∆Н= 12,85 мкм (Е5 = 0,8%) и температура Т = 95–100 0С (рекомендуемыйтемпературный интервал в технических данных для фольги KURZ НС 308 (голубая.)90 – 95 0С). При исследовании процесса тиснения рассматривалисьтемпературы, выходящие за пределы рекомендуемого интервала, и это показало, чтоприлагаемые к фольге рекомендации производителя не всегда содержат оптимальныйрежим. Оптимальность данного режима подтверждают максимумы на кривыхзависимости укрывистости от температуры и зависимости прочности к истиранию отдеформации.
Выводы
Полученыоптимальные режимы тиснения исследованных марок картона SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гр.; SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гр.; SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гр.;РЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250 гр.; РЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр такимитипами фольги: Crown Roll Leaf Inc YED (черная); KURZ Colorit V963 (красная); Crown Roll Leaf Inc BU-84 (голографическая);KURZ MATT AB 428 (золото матовое); KURZ НС 308 (голубая.):
1. Для SUGAR Lake Paper «Слоновая кость» 310 гроптимальным режимом является деформация ∆Н = 10,95 мкм (Е5 = 0,7%) итемпература Т = 140 – 160 0С.
2. Для SUGAR Lake Paper «Белое золото» 250 гроптимальный режим при деформации ∆Н = 11,66 мкм (Е5 = 0,74%) итемпературе Т = 110 – 120 0С.
3. ДляРЕГЕНТ Маджестик «Бронза» (двухсторонний) 250 гр оптимальный режим придеформации ∆Н = 10,57 мкм (Е5 = 0,68%) и температуре Т = 110 – 120 0С.
4. Для SUGAR Lake Paper «Высоко-белый» 310 гроптимальный режим при деформации ∆Н = 22,19 мкм (Е5 = 1,42%) итемпературе Т = 95 – 100 0С.
5. ДляРЕГЕНТ Curious metallic «Золото» 270 гр оптимальным режимом является деформация ∆Н= 12,85 мкм (Е5 = 0,8%) и температура Т = 95 – 100 0С.
Полученныеоптимальные режимы можно рекомендовать к использованию в промышленных условиях.
Список используемой литературы
1. Гилязетдинов Л.П.Фольга для горячего тиснения. / Л.П. Гилязетдинов, Г.М. Левин, М.В. Огороднева– М., 1981, 110 с.
2. Кудрявцев Б.Б.О четкости тиснения фольгой./ Б.Б. Кудрявцев, Д.П. Татиев // Полиграфия– 2000. – №8. – с. 22–23.
3. ВызовА. Условия образования четкого оттиска при тиснении фольгой. / А. Вызов, И. Жуков,Ю. Лебедев // Полиграфия – 1997. – №5 – с. 30–32.
4. Гилязетдинов Л.П.Теплофизические параметры горячего тиснения фольгой на переплетных материалах:Физико-химические явления в процессах полиграфии / Л.П. Гилязетдинов., В.П. Волохова,М.В. Огороднева; под ред. В.С. Лапатухина; труды ВНИИ полиграфии. Т.30; вып. 2. – М., 1979.
5. Лыков А.В.Теория теплопроводности./ A.B. Лыков – М.: Высшая школа, 1967, 560 с.
6. Полякова К.А.Технический анализ и контроль производства плёночных материалов и искусственныхкож. / К.А Полякова, Н.О. Нипот. – М.: Легкая и пищевая промышленность,1981, с. 192.
7. Добашин Н.Н.Адгезия фотополимеризующихся композиций на основе пентаэритритолтриакрилата кполиэтилентерефталатной пленке. / Н.Н. Добашин, Л.П. Гилязетдинов; трудыВНИИ полиграфии. – М., 1979, с. 22
8. Добашин Н.Н.Влияние полимерной добавки на температуру поверхностного размягчения покрытий наоснове фотополимсризующихся композиции. / Добашин, Л.П. Гилязетдинов; трудыВНИИ полиграфии. – М., 1979, с. 24.
9. Дембовская Ю.Микроскопическое исследование поперечных срезов фольги. / Ю. Дембовская, С. Власова //Полиграфия – 1997 – №12 – с. 29–31.
10.  Коганович Ф.Л. Углеводородысмолы торфяного воска. / Ф.Л Коганович. // Вестник АИ БССР (сер. хим.науки) – 1974 – №3.
11. Кудрявцев Б.Б.Пути повышения качества полиграфической фольги. / Б.Б. Кудрявцев, Л.МЭйдлин. // Полиграфия – 1998 – №7 – с. 12–13.
12. Кудрявцев Б.Б.От чего зависит повышение термостойкости «юбилейной» фольги. / Б.Б. Кудрявцев,М.Л. Полинский, Л.М Эйдлии. // Полиграфия – 1999 – №8 – с. 33–35.
13. Органическиепигменты в полиграфии. / Л.П. Гилязетдинов, В.М., Глинская, Р.С. Жолболсыноваи др. – М.: Книга, 1979
14. Кудрявцев Б.Б.Исследование зависимости между составом фольги и ее печатно-техническимисвойствами: автореф. канд. диссертации. / Б.Б. Кудрявцев – М: МПИ, 1971.
15. Москвитин Н.И.Физико-химические основы процессов склеивания и прилипания. / Н.И Москвитин. – М.:Лесная промышленность, 1974, 190 с.
16. Полноцветнаяпечать при изготовлении упаковки методом каширования. www.gofromash.com
17. Каширование и ламинация картонной упаковкипарфюмерии и косметики. www.upak-dm.ru
18. Машиныдля каширования. www.shenweida.ru
19. Разрывнаямашина. www.strain.ru/rm.php