OPRACOWANE PYTANIA NA EGZAMIN (luty 2005) Z MATERIAŁOZNAWSTWA Z JAKUCEWICZEM

1. Czym różnią się tworzywa sztuczne od syntetycznych? Podaj przykłady.

Rozróżnienie na tworzywa sztuczne i syntetyczne można wprowadzić na zasadzie:

Tworzywa sztuczne - to pojęcie szersze, obejmuje tworzywa syntetyczne i związki wielkocząsteczkowe otrzymane na drodze chemicznego przetwarzania związków wielkocząsteczkowych pochodzenia naturalnego. Należą, więc do nich stosowane w przemyśle poligraficznym folie celulozowe. Zarówno celuloza regenerowana jak i octan celulozy są związkami otrzymywanymi w wyniku działania odpowiednimi substancjami chemicznymi na celulozę pochodzenia naturalnego.

Tworzywa syntetyczne - związki wielkocząsteczkowe otrzymywane na drodze polimeryzacji, polikondensacji i poliaddycji ze związków małocząsteczkowych. Należą do nich polietylen, polipropylen, kopolimery, poliestry, polistyreny, polichlorek winylu. Często mówi się o nich, że są to związki syntetyzowane od podstaw.

2. Przedstaw rodzaje i właściwości folii z celulozy regenerowanej.

Folie z celulozy regenerowanej należą do grupy folii celulozowych. Często inaczej określane mianem folii wiskozowej lub po prostu celofanem. Należą one do najstarszych tworzyw sztucznych podlegających zadrukowywaniu. Obecnie są już produkowane szczątkowo, wyparte przez orientowane folie polipropylenowe.

Właściwości folii z celulozy regenerowanej:

• przezroczyste

• bezbarwne

• grubość 20-m

• skład chemiczny: 75-94% -celulozy

5-10% wody

12-16% gliceryny (plastyfikatory)

0,3-0,5% popiół (składniki mineralne)

• folie otrzymuje się metodą wytłaczania szczelinowego do kwaśnej kąpieli (suszenie odbywa się na gorących bębnach - od jego parametrów zależy zawartość wody, połysk i przezroczystość

• bardzo mała przepuszczalność tlenu (kilkaset razy mniejsza niż polietylenu i polipropylenu)

• im wyższy stopień polimeryzacji tym większa odporność zmęczeniowa, udarność i odporność na przedarcia, spada natomiast uporządkowanie i orientacja

• ulegają biodegradacji w ziemi

• palność podobna do papieru

• nie ulega topieniu (w stosunku do innych tworzyw sztucznych wykazuje mniejszą wrażliwość na ciepło

• nie ulega elektryzowaniu statycznemu

• masa właściwa 1,45g/cm³

• często łączona w laminaty z polietylenem, polipropylenem, papierem a także z folią aluminiową, mogą też być metalizowane próżniowo

• zastosowanie opakowania (zwłaszcza produktów żywnościowych) drukowane przed formowaniem techniką fleksograficzną (przeważnie) lub wklęsłodrukową

Folie z celulozy regenerowanej można otrzymywać metodami:

• metoda wiskozowa

• metoda wylewania na sucho

• metoda deacetylowania octanu celulozy

Przy czym należy zaznaczyć, że dwie ostatnie metody dają w efekcie folie o mniejszym stopniu krystaliczności ( mniejsze wymiary krystalitów).

Poza tym folie regenerowane dzielimy na:

• nielakierowane (P-folie): zyskują właściwości higroskopijne dzięki substancjom plastyfikującym, łatwo chłoną wilgoć z atmosfery (należy przechowywać w temp 20±2°C przy wilgotności względnej 55±5%), w czasie drukowania należy uzupełniać straty wilgoci (gdy ilość wody w folii spadnie poniżej 5% to folia staje się krucha i łamliwa)

• lakierowane: po jednej lub obu stronach, gramatura lakieru 2-4g/m², lakierowanie lakierem nitrocelulozowym na bazie kopolimerów chlorku winylu lub lakierem saranowym (PVDC), nadaje foliom zdolność do zgrzewania, pozwala na dodatkową regulację właściwości, nadaje odporność na tłuszcze i oleje (PVDC).

• Rodzaje folii poliolefinowych, przedstaw właściwości jednego rodzaju folii.

Poliolefiny - tworzywa stanowiące produkty polimeryzacji węglowodorów nienasyconych.

Do produkcji folii stosowane są najczęściej: polietylen (folie polietylenowe PE), kopolimer etylenu z octanem winylu (folie E/VAC), kopolimer etylenu z alkoholem winylowym (folie E/VAL także EVOH), polipropylen (folie PP)i jonomery oleinowe (folie jonomerowe, Surlyn).

Folie polietylenowe (PE)

• otrzymywane z granulatu polietylenu metodą wytłaczania stopniowego PE przez głowicę z ustnikiem pierścieniowym i rozdmucha (powietrzem) rękawa chłodzonego wodą lub metodą wytłaczania wstęgi przez ustnik szczelinowy na chłodzony walec

• PE otrzymuje się w wyniku polimeryzacji etylenu z ropy naftowej lub, gazu ziemnego lub gazów koksowniczych

• grubość folii 10-m

• bez smaku

• bez zapachu

• fizjologicznie obojętnie

• termoplastyczny

• w temp. 110-130°C topi się (lepka ciecz dająca się formować pod ciśnieniem metodą wytrysku lub wytłaczania)

• pali się żółtawym płomieniem tworząc krople i wydzielając zapach zbliżony do wosku

• mała przenikalność pary wodnej (mniejsza niż dla PP i folii aluminiowych)

• przepuszczają gazy (zwłaszcza pary substancji organicznych)

• nie stanowią bariery zapachowej

• nieodporne na węglowodory i ich chlorowcopochodne

• oleje i tłuszcze rozpuszczają się w folii PE, powodują pęcznienie (zwłaszcza oleje mineralne)

• odporne na kwasy zasady i sole

• odporne na ujemne temperatury

• pod wpływem światła i tlenu (zwł. w podwyższonej temp.) ulegają utlenianiu i degradacji

• ładują się elektrostatycznie

• tanie

• miękkie, elastyczne nawet w temp -70°C (można stosować do mrożonek)

• odporne na ścieranie

• nieprzepuszczalne dla wilgoci i niezwilżalne wodą(opakowania na ciecze o małej lepkości)

• wyróżnia się odmiany folii polietylenowej ze względu na masę cząsteczkową, gęstość i stopień krystaliczności:

• LDPE : PE wysokociśnieniowy, o małej gęstości, elastyczny, rozciągliwy, stabilny do temp. 90°C

• LLDPE: PE wysokociśnieniowy, o małej gęstości, budowie liniowej, tańsze od LDPE

• MDPE: PE wysokociśnieniowy, o średniej gęstości, bardziej wytrzymała mechanicznie, stabilna do temp. 115°C

• HDPE: PE niskociśnieniowy, o dużej gęstości, odporne na rozrywanie, w mniejszym stopniu rozciągliwe, stabilne do temp. 125°C, o sztywności zbliżonej do papieru

• PE-ULD: PE o bardzo niskiej gęstości

• mPE: polietyleny metalocenowe (w obecności katalizatora), są bardzo elastyczne, rozciągliwe, z połyskiem, o małym zamgleniu, niska temp. zgrzewania

• zależnie od ewentualnych dodatków są dopuszczane, dopuszczane z ograniczeniem lub niedopuszczalne do pakowania żywności

• zadrukowywane fleksografią lub techniką wklęsłą (nie można cienkich)

• niskie napięcie powierzchniowe (PE nie jest polarny i trzeba go aktywować przed drukiem lub klejeniem)

• zastosowania opakowania produktów żywnościowych (cieczy, suszonych owoców, cukru, mąki, twarogu), często łączone w laminaty, produkuje się również folie jednostronnie metalizowane próżniowo Al., folie termokurczliwe, folie rozciągliwe(stretch), folie skrętne z pamięcią (twistwraping)

• Folie polietylenowe (PE) - właściwości i zastosowanie.

Folię PE otrzymuję się z granulatu polietylenu metodą wytłaczania stopniowego PE przez głowicę z ustnikiem pierścieniowym i rozdmuch (powietrzem) rękawa chłodzonego wodą albo metodą wytłaczania wstęgi przez ustnik szczelinowy na chłodzony walec. Folie PE produkowane są w postaci rękawa lub folii płaskiej, o grubości 10-250μm.

Rozróżniamy następujące rodzaje folii PE:

• LDPE - folie z polietylenu wysokociśnieniowego, o małej gęstości; elastyczne, rozciągliwe, stabilne do 90st.C.

• LLDPE - folie z polietylenu wysokociśnieniowego o małej gęstości i budowie liniowej; tańsze od poprzednich.

• MDPE - folie z polietylenu wysokociśnieniowego o średniej gęstości; większa wytrzymałość mechaniczna niż LDPE i wyższa stabilność temperaturowa (do 150st.C)

• HDPE - folie z polietylenu niskociśnieniowego o dużej gęstości; duża odporność na rozrywanie, mała rozciągliwość, stabilne temperaturowo do 125st.C. Stosowane do produkcji papieru syntetycznego, stąd nazywane są „foliami papieropodobnymi”.

Właściwości folii PE:

• mała przenikalność pary wodnej (mniejszą mają tylko PP i aluminiowe),

• duża przepuszczalność gazów (zwłaszcza pary substancji organicznych), brak bariery przeciw zapachom,

• nieodporna na działanie węglowodorów i ich chlorowcopochodnych (w farbach); pęcznieje pod wpływem olejów i tłuszczy;

• pod wpływem światła ulega utlenianiu i degradacji, spada jej wytrzymałość mechaniczna ,

• duża odporność chemiczna i mechaniczna, oraz na ścieranie,

• odporna na działanie roztworów kwasów, zasad, soli, ujemnej temperatury,

• podczas drukowania ładuje się elektrostatycznie. Zapobiec temu można przez uziemienie zwoju lub wprowadzając dodatki antystatyczne do folii,

• duża miękkość i elastyczność nawet przy niskich temperaturach (-70st.C).

• mała polarność - małe napięcie powierzchniowe, konieczność aktywacji powierzchni,

• może być jednostronnie metalizowana próżniowo Al, przezroczysta lub barwiona w masie albo kolorowa transparentowa,

• pali się żółtym płomieniem,

Zastosowanie folii PE:

• opakowania,

• przechowywanie i zamrażanie produktów,

• pakowanie produktów spożywczych w folie niezawierające przeciwutleniaczy:

• Ż - folia dopuszczona do pakowania żywności bez ograniczeń,

• ŻO - folia dozwolona do pakowania żywności, z wyjątkiem produktów zawierających tłuszcze lub dopuszczonych do spożywania bez mycia,

• NŻ - folia niedopuszczona do pakowania żywności.

• przechowywanie cieczy o małej lepkości, past, suchych owoców, warzyw, cukru, twarogu, mąki,

• zadrukowanie flexodrukiem lub wklęsłodrukiem,

• elementy składowe laminatów foliowych,

• stosowana jako użytkowa strona materiałów samoprzylepnych, zadrukowanych flexodrukiem, sitodrukiem bądź offsetem,

• termokurczliwe folie do pakowania papieru na paletach, pakowania produktów poligraficznych (zamknięcie przez skurcz cieplny),

• folie stretch do owijania żywności na tackach (nie zgrzewane, przyczepność przez docisk).

• folie skrętne (twistwraping), z pamięcią, do zawijania cukierków, z orientowanego PE o wysokiej gęstości. Wzór ciągły, do 5 kolorów.

5. Folie polipropylenowe (PP i OPP) - właściwości i zastosowanie.

Otrzymywane metodą wytłaczania szczelinowego z dyszy płaskiej (folia wylewana, ang. cast) lub rozdmuchem - rękaw z polipropylenu. Posiadają najmniejszą z folii opakowaniowych gęstość (0,89 - 0,91g/cm³) - duża wydajność. Folie są produkowane jako nieorientowane i orientowane, tzn. w procesie produkcji są rozciągane w jednym lub dwóch kierunkach. Najczęściej orientowane dwuosiowo - BOPP (bioxal oriented polypropylene) = OPP (orientowana folia polipropylenowa). Nieorientowane - PP.

Właściwości folii polipropylenowych:

• OPP nie są zgrzewalne, w przeciwieństwie do PP. W celu zgrzania OPP muszą być lakierowane lub powlekane albo współwytłaczane z polimerami termoplastycznymi i zgrzewalnymi.

• grubości: PP 15 - 800 μm, OPP 12 - 50 μm,

• OPP posiada idealną przezroczystość, wysoki połysk, dużą wytrzymałość mechaniczną, dużą elastyczność,

• OPP jest odporna na wysoką temperaturę, działanie wody i większości substancji chemicznych, olejów i tłuszczy

• OPP jest obojętna fizjologicznie.

• OPP wykazuje małą przepuszczalność par i gazów,

• OPP ma dużą stabilność wymiarową,

• PP ma gorsze właściwości mechaniczne,

• OPP wymaga aktywacji powierzchni do 38mN/m (wyładowania koronowe) przed zadrukiem czy zaklejeniem, jednak aktywacja jest mało trwała i folię się powleka jedno-, bądź dwustronnie. Powłoki zwiększają właściwości barierowe oraz zapewniają dobrą zgrzewalność.

• OPP można poddać metalizacji próżniowej Al.

Zastosowanie folii polipropylenowych:

• OPP wyparły celofan

• powlekane stanowią wierzchnią warstwę materiałów samoprzylepnych

• OPP produkowane są jako skrętne z pamięcią do maszynowego pakowania cukierków (drukowanie ciągłe, do 6 kolorów, flexo).

• OPP stosowane do technologii IML etykietowania podczas formowania. Odbiorcą tego rodzaju etykiet jest przemysł chłodniczy (producenci lodów),

• folie spienione, tzw. perliste o obniżonej gęstości, traktowane są jako substytut papieru; stanowią jedną z warstw laminatu w połączeniach z innymi rodzajami folii OPP.

6. Folie jonomerowe - właściwości i zastosowanie.

Są to folie będące kopolimerami etylenu z kwasem metakrylowym utworzone w ten sposób, że grupy karbonylowe (aniony) znajdują się wzdłuż łańcucha polimeru.

Występują pod nazwą Surlyn (marka handlowa firmy Du Pont). Mogą być produkowane metodą wylewania bądź wytłaczania z rozdmuchem.

Właściwości folii jonomerowych:

• są termoplastyczne,

• odznaczają się niską temperaturę zgrzewania,

• odporność na tłuszcze i oleje,

• średnia przenikalność pary wodnej

• duża udarność

• dobre właściwości mechaniczne,

• wysoka przezroczystość,

• wysoki współczynnik tarcia i tendencja do wzajemnego sklejania się. Można to wyeliminować stosując dodatki, które jednak pogarszają przezroczystość.

Zastosowanie folii jonomerowych:

• do opakowań obciąganych na produkcie - typu skin-pack lub blister-pack

• do opakowań głęboko formowanych,

• do opakowań próżniowych i torebek do opakowania wyrobów przemysłowych,

• do pakowania mięsa i tłustych środków spożywczych,

• powlekanie i laminowanie tektury, papieru, celofanu, poliestru i folii aluminiowej,

• formowanie kształtek

7. Sposoby aktywacji folii polimerowych i jej cel.

Metody aktywacji:

- fizyczne:

* wyładowania elektryczne niezupełne, zwane wyładowaniami koronowymi, stosowane głównie do aktywacji powierzchni folii;

* działanie płomieniem - do aktywacji kształtek;

* aktywacja wyładowaniami jarzeniowymi, promieniami ultrafioletowymi i laserem (metody rzadko stosowane);

- chemiczne:

* obróbka substancjami utleniającymi np. bezwodnym dwutlenkiem siarki, skondensowaną siarką, kwasem azotowym, tlenkiem krzemu, nadtlenkiem wodoru i ozonem do aktywacji kształtek (nie nadają się do pakowania środków spożywczych);

* obróbka gazowym fluorem lub fluorowodorem w mieszaninie z powietrzem do aktywacji folii;

- kombinowane:

* działanie węglowodorami chlorowanymi w połączeniu z napromieniowaniem ultrafioletem;

* działanie wyładowaniami koronowymi w atmosferze tlenku krzemu.

Cel aktywacji:

Folie i/lub kształtki polimerowe (z polietylenu, polipropylenu oraz poliestru) muszą być poddawane aktywacji powierzchni przed procesami drukowania, laminowania, klejenia, metalizowania, nanoszenia powłok uszlachetniających, warstw światłoczułych, kreślarskich itp. Aktywacja ma na celu zwiększenie adhezji farb, klejów, metali itp. do powierzchni tworzyw sztucznych. Adhezję w tych przypadkach determinuje stan energetyczny warstwy wierzchniej tworzywa charakteryzowany przez napięcie powierzchniowe i energię powierzchniową. Napięcie powierzchniowe jest zwykle małe i należy je zwiększyć, szczególnie w przypadkach tworzyw niepolarnych.

Podczas aktywacji wierzchniej warstwy zachodzą następujące zmiany:

- usuwanie zanieczyszczeń typu kurz, brud lub zewnętrznych powłok mających charakter zanieczyszczeń pochodzących z procesu przetwórstwa;

- deformacje geometryczne struktury powierzchni, powodując wzrost chropowatości;

- reakcje chemiczne prowadzące do powstawania na powierzchni folii i/lub kształtek związków polarnych prowadzących do wzrostu napięcia powierzchniowego.

8. Opisz znane Ci metody aktywacji folii polimerowych.

Metody aktywacji folii PE i PP

Obowiązuje ogólna zasada, że dobre zwilżanie i dobra adhezja farby, kleju itp. są wtedy, gdy napięcie powierzchniowe folii przewyższa co najmniej o 10mN/m napięcie powierzchniowe farby, kleju itp. Obniżenie napięcia powierzchniowego farby jest niemożliwe. Do aktywacji folii stosowane są praktycznie dwie metody: fizyczne i chemiczne. Metody kombinowane stosowane są głównie do uszlachetniania folii OPP.

Spośród metod fizycznych do aktywacji powierzchni PE i PP stosowane są dwie:

- termiczna - obróbka płomieniem gazowym, stosowana wyłącznie do kształtek (butelek, pojemników) z PP i PE. Im wyższa temp. płomienia tym szybciej i efektywniej przebiega aktywacja. Na powierzchniach folii tworzą się grupy polarne, poprawiając adhezją przez zwiększenie napięcia powierzchniowego;

- elektryczna - metoda wyładowań koronowych - polega na obróbce folii prądem wysokiej częstotliwości, co umożliwia zadrukowywanie folii, zastosowanie ich do produkcji laminatów oraz przetwarzanie przez powlekanie. Folia jest przeprowadzana przez szczelinę pomiędzy uziemionym walcem a elektrodą pod napięciem i przy wielkiej częstotliwości prądu. Powstają grupy polarne. Zmiany zachodzące są zmianami powierzchniowymi. W przypadku aktywowania metodą wyładowań koronowych folii PE zachodzą 3 zmiany:

* oczyszczenie folii z zanieczyszczeń występujących na jej powierzchni,

* zmiany kształtu powierzchni folii,

* zmiany chemiczne zachodzące w wierzchnich warstwach folii aktywowanej.

Wśród metod chemicznych praktyczne zastosowanie do aktywacji powierzchni folii PE i PP znalazła ostatnio metoda aktywacji gazowym fluorem lub fluorowodorem. Tą metodą uzyskuje się bardzo wysokie napięcie powierzchniowe folii PE i PP, wynoszące aż ponad 72 mN/m. Folia po takiej aktywacji jest zwilżalna wodą. Metoda z gazowym fluorem lub fluorowodorem wymaga budowy specjalnych komór reakcyjnych.

W ostatnim czasie opracowano metodę kombinowaną, łączącą w sobie wyładowania koronowe i działanie krzemu ze środkami utleniającymi, czyli wyładowania koronowe w atmosferze krzemu i środków utleniających. W wyniku jej działania powstają tlenki krzemu, które wzmagają działanie wyładowań koronowych. Tego typu mieszaniny noszą nazwę Aldyne. Ta metoda jest stosowana głównie do aktywacji orientowanych folii polipropylenowych OPP i papieru. Folie PE i PP muszą być aktywowane w momencie ich wytwarzania. Aktywacja powierzchni maleje z upływem czasu.

9. Rodzaje folii poliestrowych i ich zastosowanie.

Do folii poliestrowych zaliczamy folię z poli(tereftalanu etylenu) (PET), zwaną potocznie folią poliestrową, folię poliwęglanową (PC) oraz folię z poli(naftalenu etylenu) (PEN). Wszystkie wymienione folie poliestrowe są zadrukowywane i stosowane w charakterze opakowań giętkich - same lub jako składniki laminatów, czyli folii kompleksowych.

Folie z poli(tereftalanu etylenu) (PET)

Poli(tereftalan etylenu) - związek wielkocząsteczkowy, otrzymywany przez polikondensację kwasu tereftalowego lub jego estru. Najważniejszy przedstawiciel poliestrów w dziedzinie opakowań (folie i butelki PET).

Zastosowanie:

- po dodaniu zarodków krystalizacji PET tworzy odmianę wysokokrystaliczną CPET - do produkcji tacek, na których wyroby spożywcze są pakowane, zamrażane i podgrzewane w mikrofalówkach;

- przy intensywnym chłodzeniu PET-u można otrzymać polikondensat o przewadze struktury amorficznej, co wykorzystuje się do produkcji:

* orientowanej folii PET,

* sztywnych folii do termoformowania,

*preform, z których uzyskuje się orientowane butelki poliestrowe.

Do termoformowania i do preform stosuje się APET tzn. PET z dodatkiem kwasu izoftalowego;

- PETG - kopolimer kwasu tereftalowego z dwoma glikolami (etylenowym i dwumetanocyklo-

heksanem) - wykorzystywany do produkcji butelek i folii sztywnych do termoformowania;

- zastosowanie folii PET niepowlekanej to laminaty z papierem (zadrukowywuje się papier) lub folią aluminiową (zadrukowywuje się folię Al lub obie folie). Z powyższych laminatów produkowane są zazwyczaj opakowania;

- folie powlekane (uszlachetniane) stosowane są do produkcji opakowań środków spożywczych i to w postaci laminatów (np. opakowania do kawy - laminat folia PET z polietylenem lub z polietylenem i folią Al), do próżniowego pakowania wędlin (folia PET z polietylenem) oraz taki sam laminat do pakowania cieczy (soki, koncentraty owocowe, produkty alkoholowe oraz np. szampony);

- laminat folii PET z polietylenem znajduje również zastosowanie do produkcji produktów gotowanych w opakowaniu;

- laminat folii PET z folią polipropylenową - do pakowania produktów sterylizowanych w opakowaniu w temp. 130° C;

- powlekane folie PET stosowane są również jako podłoże w drukarkach laserowych i atramentowych;

- uszlachetniony PET stanowi wierzchnią warstwę materiałów samoprzylepnych.

Poliwęglany

Poliwęglany to liniowe, nasycone poliestry kwasu węglowego i dioli. Otrzymuje się je przez kondensację fosgenu z dianem. Największe znaczenie mają poliwęglany aromatyczne.

Zastosowanie:

- podatność na termoformowanie przy odporności na podwyższoną temperaturę umożliwia wyrób tacek do zestawów obiadowych, dostosowanych do podgrzewania w opakowaniu;

- odporność na przenikanie bakterii i odporność termiczna umożliwiają obróbkę cieplną przez sterylizację stąd służą do pakowania akcesoriów medycznych oraz preparatów farmaceutycznych i kosmetycznych;

- dzięki przezroczystości, przydatności do formowania i łączenia na gorąco można z nich wyrabiać opakowania typu skin-pack;

- ze względu na wysoką odporność mechaniczną i chemiczną laminatów stosowane są do produkcji różnego rodzaju dokumentów.

Poli(naftalen etylenu) (PEN)

Jest on kopolimerem kwasu 2,6-naftalenodikarboksylowego i glikolu etylenowego.

Zastosowanie:

- dzięki dobrym właściwościom termicznym i barierowym PEN może konkurować z wyrobami ze szkła i aluminium, a także z PET. Butelki z PEN są lekkie i mogą być napełniane w wysokiej temp. i kilkakrotnie używane;

- do wytwarzania błon fotograficznych i filmowych oraz włókien, z których wytwarzane są kordy opon samochodowych, taśmy przenośników i izolacji kabli.

10.Wlasciwosci folii z politereftalanu etylenu i ich zastosowanie.

Folie giętkie wytwarzane są tylko z PET. Folia poliestrowa z politereftalanu etylenowego (PET) charakteryzuje się: wysoką przezroczystością, brakiem smaku i zapachu, wysoką wytrzymałością mechaniczną w stanie suchym i mokrym, dużą sztywnością i odpornością termiczną oraz dobrą odpornością chemiczną.

Folie PET mają średnią przenikalność pary wodnej, bardzo małą przenikalność takich gazów jak tlen i azot oraz małą przenikalność tłuszczy i substancji aromatycznych.

Folie PET nieuszlachetnione są trudno zgrzewalne. Ze względu na trudności w zgrzewaniu folie PET stosuje się w wersji powlekanej albo w postaci laminowanej. Folie PET niepowlekane są trudnym podłożem drukowym.

Zastosowanie folii PET niepowlekanej (nieuszlachetnionej) to laminaty z papierem lub folią aluminiową. Z powyższych laminatów produkowane są zazwyczaj opakowania.

Folie powlekane (uszlachetnione) stosowane są do produkcji opakowań środków spożywczych i to w postaci laminatów (np. opakowania do kawy - laminat folia PET z polietylenem lub z polietylenem i folią aluminiową), do próżniowego pakowania wędlin plasterkowanych (folia PET z polietylenem) oraz taki sam laminat do pakowania cieczy (soki, koncentraty owocowe, produkty alkoholowe oraz np. szampony). Uszlachetniony PET stanowi warstwę wierzchnią materiałów samoprzylepnych.

Laminat folii PET z polietylenem znajduje także zastosowanie do produkcji produktów gotowanych w opakowaniu, zaś laminat PET z foliąpolipropylenową - do pakowania produktów sterylizowanych w opakowaniu w temperaturze 130°C.

Folia PET pali się słabo, po odsunięciu płomienia szybko gaśnie; w płomieniu topi się, a płomień ma zabarwienie żółte bez zapachu.

Powlekane folie PET stosowane są jako podłoże w drukarkach laserowych i atramentowych.

11.Folie poliweglanowe i ich właściwości i ich zastosowanie.

Folie poliwęglanowe charakteryzują się: wysoką wytrzymałością mechaniczną w podwyższonych temperaturach, wysoką udarnością, stabilnością wymiarową, przezroczystością, odpornością chemiczną, obojętnością fizjologiczną oraz odpornością na przenikanie bakterii. Do wad należą: brak odporności na stężone alkalia i kwasy oraz wysoka przepuszczalność pary wodnej i gazów. Charakterystyczną właściwością poliwęglanów jest ich wysoka wytrzymałość mechaniczna zarówno w podwyższonych, jak i obniżonych temperaturach. Wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 125°C odpowiada wytrzymałości polietylenu w temperaturze pokojowej. Punkt krytyczności występuje poniżej -100°C.

Folia węglanowa nie zmienia wymiarów przy wahaniach wilgotności i temperatury w szerokim zakresie. Pod wpływem wrzącej wody następuje obniżenie wydłużalności o około 50%. Nie stanowi to ograniczenia w stosowaniu folii poliwęglanowych do pakowania produktów przeznaczonych do gotowania w opakowaniu.

Własności mechaniczne folii poliwęglanowych są zbliżone do właściwości folii z poli(tereftalanu etylenu).

Folie poliwęglanowe są podatne na termoformowanie nawet przy formowaniu kształtek o dużej wysokości. Podatność na termoformowanie przy jednoczesnej odporności na podwyższoną temperaturę i obojętności fizjologiczne umożliwia wyrób tacek przeznaczonych do zestawów obiadowych, dostosowanych do podgrzewania w opakowaniu.

Odporność folii poliwęglanowych na przenikanie bakterii oraz odporność termiczna umożliwiają obróbkę cieplną przez sterylizację. W związku z tym folie poliwęglanowe mają zastosowanie jako opakowania akcesoriów medycznych oraz preparatów farmaceutycznych i kosmetycznych.

Dzięki przezroczystości folii poliwęglanowych i ich przydatności do formowania i łączenia na gorąco, można z nich wyrabiać opakowania typu skin-pack. Folie poliwęglanowe są wykorzystywane do laminowania z innymi materiałami. Ze względu na znaczną odporność mechaniczną i chemiczną stosowane są w postaci laminatów do produkcji różnego rodzaju dokumentów (np. strony personifikowana nowego polskiego paszportu).

12.Folie polinaftalenowe i ich właściwości i ich zastosowanie.

Poli(naftalen etylenu) (PEN) ma bardzo dobre właściwości termiczne (wysoka temperatura zeszklenia) i barierowe (szczególnie wobec tlenu), dzięki czemu może konkurować z wyrobami ze szkła i aluminium, a także z PET. Butelki z PEN są lekkie, odporne na wstrząsy, mogą być napełniane w wyższej temperaturze kilkakrotnie używane (np. do napełniania piwem, którego pasteryzacja następuje w butelkach).

PEN stosuje się ponadto do wytwarzania błon fotograficznych i filmowych oraz włókien. Z włókien PEN otrzymuje się m.in. kordy opon samochodowych, taśmy przenośników i izolacje kabli.

13. Folie poliamidowe i ich właściwości oraz zastosowanie

Poliamidy to tworzywa termoplastyczne. Charakterystyczne jest występowanie wiązania amidowego (peptydowego) -CONH-. Tworzywa krystaliczne, duża wytrzymałość mechaniczna, nie najlepsze właściwości optyczne, duża odporność termiczna wymaga wysokich temperatur przetwórstwa, mają tendencje do absorpcji wody.

Folie: ograniczona zgrzewalność, dobre właściwości barierowe względem tlenu
i aromatów, dobra wytrzymałość na rozciąganie oraz odporność termiczna, duża wydłużalność, znaczna tłoczność, odporność na tłuszcze, oleje, rozpuszczalniki organiczne
i zasady.

Zastosowanie:

- do pakowania wyrobów przechowywanych w bardzo niskich temperaturach i poddawanych sterylizacji (odporność temperaturowa -50 do +150°C) - jako osłonki wędliniarskie, torebki do gotowania ryżu, opakowania do zamrażania,

- ze względu na małą przepuszczalność tlenu - ochrona przetworów mięsnych, ryb i serów,

- odmiany odporne na sterylizację - do zabezpieczania środków farmaceutycznych, narzędzi chirurgicznych itp.

14. Folie polistyrenowe i ich zastosowanie.

Polistyren jest polimerem o budowie liniowej, charakteryzującym się dużą masą cząsteczkową. Rozpuszcza się w aromatycznych i chlorowanych węglowodorach, estrach, ketonach, disiarczku węgla i pirydynie. Nierozpuszczalny w węglowodorach alifatycznych, niższych alkoholach, eterze, fenolu, kwasie octowym i wodzie.

W zastosowaniach opakowaniowych wykorzystywane są dwa rodzaje tworzyw styrenowych:

- niemodyfikowany homopolimer styrenu - polistyren ogólnego stosowania PS,

- kopolimer styrenu z butadienem - polistyren wysokoudarowy PS-HI.

PS: duża sztywność, przezroczystość, połysk, kruchy, termoplastyczny, łatwo płynący i zestalający się.

Zastosowanie PS: kubeczki, miseczki, tacki, wkładki oraz owinięcia.

Wśród folii PS stosowanych do opakowań należy wyróżnić trzy grupy:

- folie PS z polimerów wysokoudarowych

zwykle nieprzezroczyste, przetwarzane metodą termoformowania; zastosowanie: kubki, tacki, różnego rodzaju pojemniki, do pakowania produktów spożywczych zawierających tłuszcze, do pakowania papierosów i sterylizowanego sprzętu medycznego, produkuje się kształtki

- folie PS dwuosiowo orientowane

przezroczysty, wysoki połysk, dobra sztywność, podatność na formowanie
i zgrzewanie, mogą być produkowane nieprzezroczyste - białe lub w barwach pastelowych, odporne na niskie temperatury; zastosowanie: do pakowania wielu produktów spożywczych, spożywczych tym zawierających tłuszcze, metalizowane folie PS do efektownych opakowań upominkowych, produkuje się kubki, miseczki, puszki, pudełka, pojemniki, tacki, owinięcia

- folia PS piankowe

w Polsce rzadko spotykana, ze spienionej folii wytwarzane są różne kształtki, serwetki, wyściółki, drukowanie kalendarzy wieloplanszowych i innych produktów galanterii poligraficznej.

15. Folie degradowalne, ich charakterystyka i zastosowanie.

(tylko tyle miałam w zeszycie, jak ktoś ma więcej, to niech dopisze )

Folie biodegradowalne - podatne na rozkład pod wpływem czynników biologicznych, 3-6 lat się rozkłada.

Tylko celofan ulega biodegradacji. Teraz się go praktycznie nie stosuje, został zastąpiony podatną folią polipropylenową orientowaną.

Zastosowanie: pakowanie wody mineralnej, detergentów i środków ochrony rośli,
w ogrodnictwie, produkcja reklamówek, etykiet rozpuszczalnych w wodzie.

Biopolimery o strukturze poliestrowej:

- biomax - do wielu produktów jednorazowego użytku,

- bioceta - z octanu celulozy, w pełni degradowana.

Biofolie mają ograniczone zastosowanie, nie zastępują tych opakowań, które są, ale mogą być stosowane do naczyń jednorazowego użytku, worków na odpady do kompostowania.

16.Folie metalowe, ich rodzaje i zastosowanie.

Folie metalowe (ang.foil) to folie aluminiowe o różnej zawartości innego surowca (do 5%), o grubości 4-200μm, przy czym folie poniżej 15μm mają zwykle jedną stronę z połyskiem, a drugą matową. Są niechłonne, odporne na większość rozpuszczalników, olejów, tłuszczów, wosków, gazów i środków spożywczych. Nie mają zapachu, nietoksyczne, całkowicie nieprzezroczyste. Wyróżniamy folie gładkie (do produktów mlecznych i cukierniczych), lakierowane pokryte barwnymi lakierami (przemysł cukierniczy) i tłoczone (przemysł tytoniowy i cukierniczy). Występują one w postaci arkuszy (50-100 μm) i zwoi (5-150 μm). Folie aluminiowe przeznaczone do zadrukowywania mogą mieć powierzchnię gładką lub moletowaną. Praktycznie do zadrukowania stosowane są wyłącznie folie gładkie. Zadrukowuje się (po uprzednim odtłuszczeniu, ewentualnie pokryciu tlenkami metali lub lakierowaniu poprawiającym jakość druku) technikami: offsetową (arkuszowa), wklęsłodrukową i flexograficzną.

Zastosowanie:

• bezpośrednio do pakowania np.żywności

• platynki (wieczka do jogurtów itp.)

• do pakowania czekoladek

• ozdobne zamknięcia

• opakowania na leki

• jako warstwy laminatów z papierem, pergaminem i tworzywami sztucznymi.

17.Laminaty a monofolie - różnice i właściwości oraz zastosowanie.

Monofolie są to folie homogeniczne, czyli zbudowane z tego samego materiału, metalowe np. aluminiowe lub z tworzyw sztucznych, zalicza się do nich także folie lekko metalizowane.

Laminaty (folie kompleksowe) to, w odróżnieniu od monofolii, folie co najmniej dwuwarstwowe, otrzymywane przez połączenie ze sobą warstw tworzyw sztucznych, papieru i folii metalowych przez wytłoczenie, klejenie lub zgrzanie. Mogą być one zadrukowywane po wierzchu lub wewnątrz (jeżeli jedna z warstw jest przezroczysta) według różnych technologii.

Monofolie i laminaty mają bardzo różnorodne właściwości i zastosowanie w zależności od ich składu i budowy. Laminaty łączą cechy warstw z których są zbudowane dzięki czemu dają większą barierowość od monofolii. Mają szerokie zastosowanie jako opakowania żywności i innych produktów.

18.Różnica między pigmentem a laką.

Pigmenty są to organiczne lub nieorganiczne substancje barwiące, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalnikach organicznych, olejach schnących i żywicach. Mogą być one naturalne (kopalne) - praktycznie już nie używane lub syntetyczne. Wykazują zdolność barwienia w stanie nie rozpuszczonym. Do produkcji farb stosuje się zarówno pigmenty organiczne, jak i nieorganiczne a także węglowe (sadzę) oraz perłowe i metaliczne o przeznaczeniu specjalnym. Występują pigmenty kryjące i transparentowe. Np. biel cynkowa, żółcień cynkowa, błękit Milori.

Laki to nierozpuszczalne substancje barwiące, będące produktami otrzymanymi z barwników rozpuszczalnych w wodzie przez ich wytrącenie w postaci odpowiednio zmodyfikowanej i nierozpuszczalnej lub przez trwałe ich osadzenie na podłożu. Występują laki kryjące i transparentowe. Coraz częściej zastępują one pigmenty zarówno organiczne i nieorganiczne.

19. Rodzaje lak:

Laki to nierozpuszczalne substancje barwiące będące produktami otrzymywanymi z barwników rozpuszczalnych w wodzie. Charakteryzują się właściwościami kryjącymi, jak również transparentnymi.

Barwnikami kwasowymi nazywamy takie barwniki, których cząsteczki zawierają grupy kwasowe -COOH lub -SO3H. Tworzą one sole wapniowe lub barowe nierozpuszczalne w wodzie, będące cennymi lakami. Do lak barwników kwasowych należą:

- laka barowa żółcieni naftalowej S;

- laka barowa tetrazyny;

- laka barowa żółcieni trwałej;

- czerwienie litolowe;

- laki fluoresceiny.

Barwniki zasadowe zawierają grupy - NH2, - NHCH3, - N(CH3)2, - N(C2H5)2, tworzą bardzo cenne laki z kompleksowymi kwasami fosforomolibdenowymi i fosforowolframowymi, zwane fanalami. Mają one dobrą odporność na światło i wodę oraz czyste i żywe barwy. Zaliczamy do nich:

- laki zieleni malachitowej i brylantowej;

- laki błękitu Victoria B;

- laki rodaminy.

Laki otrzymuje się również z barwników zasadowo-kwasowych i zaprawowych (alizarynowych). Do produkcji farb stosowane są również tzw. „pigmenty węglowe“, które są lakami barwników fioletowych i niebieskich osadzonych na sadzy.

20.Skłąd farb drukowych:

Barwidła

• barwniki

1. wodne

2. zasadowe

3. kwasowe

4. spirytusowe

5. metalokompleksowe

6. tłuszczowe

• pigmenty

a) naturalne

b) syntetyczne

• laki

1. barwników kwasowych

2. barwników zasadowych

3. barwników zasadowo-kwasowych

4. barwników zaprawowych

Spoiwa

• olejowe

• olejowo-żywiczne

• rozpuszczalnikowe:

1. rozpuszczalniki i rozcieńczalniki

2. żywice

Inne surowce pomocnicze:

• podbarwiacze

• plastyfikatory

• środki powierzchniowo czynne

• środki alkalizujące

• środki konserwujące

• wypełniacze

• siarczan barowy, wodorotlenek glinowy, węglan wapnia i magnezu

• biel odprawowa

• krzemionka, talk, pokosty

• pasty: przeciutleniające, obniżające tack, offsetowe, przeciwdziałające odbijaniu, przeciw pyleniu, woskowe

• suszki

21. Podział farb ze wzg. na ich postać. Podaj przykłady:

1. farby ciekłe

2. półciekłe

3. maziste

Więcej nie znalazłam …

22 (Skwarczyński)Scharakteryzuj rodzaje pigmentów stosowanych do produkcji farb drukowych.

Pigmenty nieorganiczne syntetyczne to różnorodne substancje o zróżnicowanej budowie chemicznej (tlenki i mniej lub bardziej złożone pochodne nieorganiczne) np.:

Żółcienie

Błękit Milori

Biel tytanowa

Sadza jest zaliczana również do pigmentów nieorganicznych. Jest ona

praktycznie mikrokrystaliczną odmianą węgla. Sadza jest pigmentem

o dużej sile barwienia, odpornym na światło, kwasy, alkalia (ługi), wilgoć

i temperaturę. Sadzę otrzymuje się przez niezupełne spalanie związków

organicznych. W zależności od tego, z jakiego materiału sadza została

otrzymana różni się ona właściwościami fizycznymi i chemicznymi.

Rozróżnia się m.in. sadzę płomieniową, lampową, gazową i acetylenową.

Pigmenty metaliczne (brązy)

złoty - stop miedzi i cynku (mosiądz o zawartości cynku 10-30%)

srebrny - rozdrobniony Al

czerń magnetyczna - FeO·Fe2O3 o barwie czarnej z odcieniem brązowym. Jest to pigment matowy. Odznacza się bardzo dobrą odpornością na podwyższoną temperaturę i światło. Jego

cechą podstawową są silne właściwości magnetyczne. Służy on do produkcji farb specjalnych. Nadruki nim wykonane nadają się do automatycznego odczytu.

Pigmenty perłowe charakteryzują się wysokim połyskiem i efektownym wyglądem, stwarzają problemy ze względu na duże rozmiary cząsteczek pigmentów i ich kruchość; powstają przez powlekanie miki tlenkami metali o różnej grubości.

Pigmenty organiczne syntetyczne w porównaniu z pigmentami nieorganicznymi wyróżniają się wysoką intensywnością barwy, czystością odcieni i niskà gęstością. Wytworzone z nich farby są wydajne i charakteryzują się dobrymi właściwościami drukowymi. Przykładowe grupy pigmentów organicznych: azowe, antrachinonowe.

23 (Skwarczyński)Pigmenty i laki występują pod postaciami:

- proszków, wymagających w procesie wytwarzania farb dalszego rozdrabniania; jest to tradycyjna postać pigmentów i lak;

- proszków preparowanych; otrzymywanych przez osadzanie na ziarnach pigmentu w czasie jego wytwarzania, środków ułatwiających zdyspergowanie w spoiwie;

- granulek, zmniejszających uciążliwe pylenie towarzyszące stosowaniu pigmentów pylistych;

- łusek (tzw. chipsów), otrzymywanych przez odparowanie rozpuszczalnika z zawiesiny pigmentów lub laki w roztworze substancji błonotwórczej, najczęściej nitrocelulozy; łuski zawierają pigment (lak), nitroceluloz i plastyfikator; produkuje się dwa rodzaje chipsów: z użyciem nitrocelulozy rozpuszczalnej w alkoholu i rozpuszczalnej w estrach; wytwarzanie z nich farb fleksograficznych lub wklęsłodrukowych sprowadza się zazwyczaj do ich rozpuszczenia w odpowiednim rozpuszczalniku, oprócz łusek nitrocelulozowych (zwanych także nitropigmentami), stosowane również łuski poliamidowe, etylocelulozowe oraz kalafoniowo - maleinowe, błonki farbowe utworzone przez farby

otrzymane z łusek charakteryzują się wysokim połyskiem i wysoką transparentownością;

- past flaszowanych, będących mieszaniną pigmentu i spoiwa otrzymaną w procesie flaszowania. Proces ten polega na usunięciu wody z pasty wodnej pigmentu, otrzymanej na określonym etapie jej produkcji, przez ugniatanie z odpowiednio dobranym spoiwem olejowym i środkiem ułatwiającym przeprowadzenie procesu. Pigmenty flaszowane odznaczają się wybitnie drobnym ziarnem. Wytwarzanie z nich farb jest znacznie uproszczone. Stosuje się je w niezbyt dużym zakresie do produkcji niektórych odmian farb np. farb offsetowych do drukowania zwojowego typu heat-set.

24 (Skwarczyński)Chipsy (potocznie: chrupki, chrupaki) są to takie chrupki ale nie kukurydziane, tylko ziemniaczane. Robi się je z dużych ziemniaków lub z pasty otrzymywanej przez utarcie owych warzyw, a następnie wytłaczanie jej w odpowiednie formy (np. Pringless). Pasta może też być wtłaczana w formy wraz z powietrzem. Wówczas powstają chipsy piankowe, umożliwiające uzyskiwanie chipsów w bardzo dowolnych i ciekawych formach przestrzennych (np. Twistos, Crunchips).

Niezależnie od sposobu przygotowania surowej masy ziemniaczanej lub cięcia ziemniaków na cienkie plasterki należy usmażyć je na głębokim oleju - do otrzymania chrupiącej znakomitości kartoflanej. Najprostszymi chipsami są ziemniaczane solone - usmażone chipsy są solone drobno zmieloną solą (NaCl). Jednak prawdziwymi chipsami są smakowe: bekonowe, serowo-cebulowe (najlepsze do piwa), paprykowe, pizzowe i wiele, wiele innych. Smak chipsów może również być nadawany na kilka sposobów: jako dodatek do surowej masy ziemniaczanej, jako posypka na usmażone chipsy lub (w szczególności przy chipsach bekonowych) przez współsmażenie. Niestety chipsy nie są zbyt zdrowe ze względu na głębokie smażenie i sól oraz są kaloryczne i wypychają żołądek, wybitnie współtworząc tzw. brzuch piwny. Nie zmienia to jednak faktu, iż są one bosko smaczne (co też zależy od smaku i upodobań konsumenta) i wręcz niezbędne przy stosowaniu piw o niezbyt wygórowanej cenie.

Smak albo berbeluch - wybór należy do Ciebie, jak to ostrzega minister zdrowia.

Chipsy są jedną z postaci pigmentów stosowanych do produkcji farb drukowych, otrzymywane przez odparowanie rozpuszczalnika z zawiesiny pigmentu i substancji błonotwórczej. Aby uzyskać z nich farbę fleksograficzną lub wklęsłodrukową wystarczy rozpuścić je w rozpuszczalniku; błonki farbowe utworzone przez farby

otrzymane z łusek charakteryzują się wysokim połyskiem i wysoką

transparentnością. DLA DEBILI: Chipsy są wykorzystywane do produkcji farb drukowych.

25.Rodzaje i zasada działania suszek

Suszki (sykatywy)-są grupą środków dodawanych do spoiw olejowych o olejowo-żywicznych podczas ich produkcji oraz w razie potrzeby przez drukarzy. Suszki to sole niektórych metali i kwasów organicznych, przyśpieszające katalitycznie wysychanie olejów schnących. Pod względem chem. Suszki to to substancje o charakterze mydeł lub sole kwasów żywicznych.

Dzisiaj stosowane sprawie wyłącznie suszki manganowe, kobaltowe, cynkowe lub mieszane. Suszki mieszane, tzn. pochodne różnych metali dają lepsze wyniki niż suszka jednometalowa. Rola anionu organicznego suszki-reszty wyższego kwasu tłuszczowego lub żywicznego - ogranicza się do spowodownia rozpuszczenia subst. sykatywowej w oleju.

Mechanizm działania suszek nie jest do końca wyjaśniony. Nie jest łatwe ustalenie optymanlej ilości suszki wprowadzanej do farby, której działanie będzie najlepsze. Trzeba bardzo uważać, gdyż dodając zbyt duża ilość suszki możemy uzyskać efekt odwrotny do oczekiwanego.

W zależności od postaći suszki dzielą się na ciekłe i pastowe.

26. Metody utrwalania farb

Utrwalanie farb to zespól procesów fizycznych i chemicznych wynikających ze współdziałania farby i podłoża oraz procesów zachodzących w warstwie farby prowadzących do utworzenia trwałej błonki. Utrwalanie potocznie nazywanej jest „schnięciem farby”.

Przy utrwalaniu farby na podłożu chłonnym (wsiąkliwym) w momencie drukowania następuje:

-zwilżanie podłoża drukowaną farbą,

-wtłaczanie farby w głąb podłoża.

Po zadrukowaniu w dalszym ciągu występuje swobodne wnikanie ciekłych składników farby w podłoże.

Przy utrwalaniu farby na podłożu niewsiąkliwym (niechłonnym) wystaje tylko zwilżanie podłoża drukowego farbą.

Farby drukowe utwalają się najczęściej wg podanych niżej mechanizmów lub ich kombinacji:

-przez absorbcję (wsiąkanie w podłoże),

-przez odparowanie rozpuszczalnika,

-przez utlenianie z polimeryzacją (tzw. Utrwalanie oksydacyjne),

-przez promieniowanie,

-inne metody.

Utrwalanie przez absorbcję

Dotyczy przede wszystkim zadrukowywania papieru gazetowego lub niektórych innych niepowlekanych papierów zwojowych. Utrwalanie przez absorpcję jest najprostszym z mech., gdyż następuje wskutek fizycznej absorpcji farby w pory chłonnego papieru. Zwilżanie papieru przez farbe dochodzi do skutku, gdy wartość napięcia powierzchniowego papieru jest co najmniej równa jego wart. Dla farby. Jednocześnie ze zwilżaniem dochodzi do wtłaczania farby pod pow. Papieru.

Utrwalanie przez utlenianie

Farby typograficzne, offsetowe, typooffsetowi do drukowania na maszynach arkuszowych i stalorytniczych utrwalają się w wyniku utleniania i związanej z tym działaniem polimeryzacji. Spoiwa tego typu farb składają się z olejów schnących lub/i modyfikowanych nimi żywic.

Po procesach zwilżania i ewentualnej absorpcji zwarte w farbie oleje schnące lub modyfikowane nimi żywice zaczynają pod wpływem tlenu z pow. Polimeryzować. Proces jest przyśpieszany przez dodatek suszek. Następuje zestalanie w skutek polimeryzacji ciekłego spoiwa, a tym samym utrwalanie farby. Przyśpieszenie utrwalania niektórych arkuszowych farb offsetowych o specjalnym składzie jest powodowane promieniowaniem podczerwonym.

Utrwalanie przez odparowanie substancji lotnej

Ten typ utrwalania występuje w zasadzie tylko przy utrwalaniu farb ciekłych ( flekso i wklęsłodruk) stosowanych do drukowania podłoży niechłonnych oraz w przypadku niektórych farb sitodrukowych i typooffsetowych przeznaczonych do drukownia podłoży niechłonnych. W powyższych przypadkach odparowanie lotnego rozpuszczalnika następuje w temp. 25-30 ºC. Po odparowaniu rozpuszczalnika pozostaje stała żywica i pigment związany przez żywicę z zadrukowywanym podłożem.

Utrwalanie farb promieniowaniem

Do utrwalania farb stosuje się: promieniowanie nadfioletowe (UV) oraz wiązke przyśpieszonych elektronów (strumień elektronów). Wiązka przyśpieszonych elektronów zwana także promieniowaniem elektronowym nie jest falą (promieniowaniem) elektromagnetyczną, niemniej en., jaką niesie, odpowiada en. krótkofalowego promieniowania UV i jest często stosowana zamiast niego. Takie farby nazywane są fotoutwardzalnymi.

Utrwalanie promieniowaniem nadfioletowym

Utrwalanie farb drukowych promieniowaniem nadfioletowym (UV) pododuje praktycznie natychmaitowe całkowite zestalenie bez odparowania jakichkolwiek substancji. Farby drukowe utrwalane promieniowaniem UV utrwalają się wg dwóch odmiennych mech. Produkowane są farby utrwalane promieniowaniem UV wg rodnikowego i kationowego mechanizmu procesu polimeryzacji.

Utrwalanie strumieniem elektronów

(opisane w pyt. nr 27)

Utrwalanie promieniowaniem UV wg mechanizmu rodnikowego

(opisane w pyt. nr 27)

Utrwalanie promieniowaniem UV wg mechanizmu kationowego

(opisane w pyt. nr 27)

Inne metody utrwalania farb

Farby ciekłe dwuskładnikowe: wklęsłodrukowe, fleksograficzne i sitodrukowe bardzo cześto są utrwalane przez utwardzenie zastosowanej żywicy z utwardzaczem. Są to farby rozpuszczalnikowe, w związku z tym w pierwszym etapie musi nastąpić odparowanie rozpuszczalnika, a następnie reakcja chemoutwardzalna.

Również tak zwane farby termoutwardzalne stosowane do drukowania na blasze technika offsetową oraz na kształtkach z metalu lub tworzyw sztucznych zadrukowywanych w technice sitowej i niekiedy typoofssetowej utrwalane są piecowo w szerokim zakresie temperatur. Podwyższona temp. Powoduje przyśpieszenie odparowania rozpuszczalnika i termiczne utwardzenie farb.

Stosowane są również farby sitodrukowe (głównie do drukowania na szkle) i farby wklęsłodrukowe, które nanoszone są na podłoże w podwyższonej temp., a ich utrwalenie następuje wskutek obniżenia temp.

27. Farby utrwalane promieniowaniem UV

Utrwalanie farb promieniowaniem

Do utrwalania farb stosuje się: promieniowanie nadfioletowe (UV) oraz wiązkę przyśpieszonych elektronów (strumień elektronów). Wiązka przyśpieszonych elektronów zwana także promieniowaniem elektronowym nie jest falą (promieniowaniem) elektromagnetyczną, niemniej en., jaką niesie, odpowiada en. krótkofalowego promieniowania UV i jest często stosowana zamiast niego. Takie farby nazywane są fotoutwardzalnymi.

Utrwalanie promieniowaniem nadfioletowym

Utrwalanie farb drukowych promieniowaniem nadfioletowym (UV) powoduje praktycznie natychmiastowe całkowite zestalenie bez odparowania jakichkolwiek substancji. Farby drukowe utrwalane promieniowaniem UV utrwalają się wg dwóch odmiennych mech. Produkowane są farby utrwalane promieniowaniem UV wg rodnikowego i kationowego mechanizmu procesu polimeryzacji.

Utrwalanie promieniowaniem UV wg mechanizmu rodnikowego

W tym przypadku polimeryzacja płynnego spoiwa przebiega na zasadzie rodnikowej łańcuchowej reakcji chemicznej. Ze względu na niewystarczający poziom energetyczny promieniowania UV do wywołania polimeryzacji niezbędnym okazało się wprowadzenie do farby substancji o dużej reaktywności w zakresie emitowanego promieniowania UV. Są to fotoinicjatory, które absorbując en. Promieniowania UV tworzą wolne rodniki aktywujące polimeryzację monomerów, uczestniczących w sieciowaniu żywicy. Rodnikowa reakcja sieciowania żywicy przebiega w ułamku sekundy. Po tym czasie otrzymujemy całkowicie utrwaloną farbę. Farby UV rodnikowe ze względu na obecność w nadmiarze fotoinicjatorów nie mogą być stosowane do drukowania opakowań mających bezpośredni kontakt ze środkami spożywczymi.

Utrwalanie promieniowaniem UV wg mechanizmu kationowego

Utrwalanie kationowe zachodzi nie tylko pod wpływem promieniowania UV. Do zapoczątkowania reakcji niezbędna jest pewna il. en. cieplnej. W charakterze żywic nienasyconych w tym przypadku stosowane są najczęściej żywice epoksydowe. Stosowane fotoinicjatory mają zupełnie inna budowę. Ich zadaniem jest wydzielenie pod wpływem promieniowania Uv kwasów (kationów). Kwasy te oddziałują na spoiwo i zapoczątkowują polimeryzację. Reakcja kationowa, choć także przebiega w ułąmku sekundy, jest wolniejsza od reakcji rodnikowej.

Inhibitorem reakcji kationowej utrwalania promieniowaniem spoiwa farb i lakierów UV jest woda. W związku z tym nie ma farb offsetowych utrwalanych kationowo.

Farby utrwalane Uv są dopuszczone do drukowania opakowań mających bezpośredni kontakt ze środkami spożywczymi. Farby UV utrwalane kationowo produkowane są głównie do drukowania zwojowego typograficznego i fleksograficznego.

28.Utrwalanie strumieniem elektronów

Farby utrwalane promieniowaniem UV, polimeryzujące wg mechanizmów rodnikowych mogą być również utwardzana strumieniem elektronów. Proces ten bywa bardzo często nieprawidłowo nazywany utrwalaniem promieniowaniem elektronowym. Farby, które poddawane są procesowi suszenia za pomocą strumienia elektronów, nie muszą zawierać fotoinicjatora. Energia, jaką niesie ze sobą strumień elektronów, odpowiada w zasadzie en. promieniowania rentgenowskiego bądź en. dalekiego nadfioletu. Zaabsorbowanie en. o takiej wartości zapoczątkowuje reakcje polimeryzacji bez konieczności stosowania fotoinicjatorów. Syst. Ten jest znacznie droższy od rodnikowego UV. Farby te mogą być stosowane do drukowania opakowań mających bezpośredni kontakt ze środkami spożywczymi.

29. Lepkość (definicja) i jej znaczenia dla farb drukowych.

Lepkość — właściwość płynu (cieczy lub gazu), która sprawia, że przy zmianie kształtu występuje w płynie naprężenie styczne, wykazujące proporcjonalność do prędkości (szybkości ścinania) zmiany kształtu. W przypadku cieczy lepkość jest właściwością polegającą na stawianiu oporu przy przesuwaniu laminarnym i nie przyspieszonym dwóch graniczących ze sobą warstewek cieczy. Lepkość można wyrazić wzorem:


lub


gdzie:

η — lepkość [Pa·s]

τ — naprężenie styczne (ścinające) [N/m²]

D — szybkość ścinania [s^-1]

Lepkość jest bardzo ważnym parametrem dla farb drukowych. W zależności od jej wartości zależy dobór danej farby do danej techniki drukowania. Zależy też od niej czas schnięcia jak i ilość przenoszenia farby z cylindrów lub płyt drukowych na podłoże.

30. Różnica między cieczami newtonowskimi a nie nienewtonowskimi.

Cieczami newtonowskimi nazywamy te ciecze, które spełniają prawo Newtona, czyli charakteryzują się dwoma cechami:

• Zaczynają płynąć nawet wtedy, gdy naprężenia styczne są ekstremalnie małe;

• Współczynnik lepkości jest niezależny od naprężenia stycznego (ścinającego). Jest on tylko funkcją temperatury i ciśnienia.

Ciecze newtonowskie różnią się również od cieczy nienewtonowskich swoimi reogramami (krzywymi płynięcia), czyli zależnością D=f(τ). Dla cieczy newtonowskich reogram jest linią prostą wychodzącą z układu współrzędnych. Cechami cieczy nienewtonowskich będącymi nieraz bardzo złożonymi układami dyspersyjnymi są rezultatem oddziaływania wielu czynników, jak: kształt i rozmiar cząsteczek fazy rozproszonej, ich solwatacja przez środek rozpraszający, obecność na nich ładunku elektrycznego, a zwłaszcza stężenie cząsteczek ciała stałego w cieczy.

31. Reogramy różnych rodzajów cieczy nienewtonowskich.

Ciecze idealnie plastyczne charakteryzują się lepkością pozorną zmniejszającą się wraz ze wrostem D lub τ. Następuje to tylko do określonej wartości τ₀ zwanej granicą płynięcia. Po przekroczeniu granicy płynięcia gradient prędkości rośnie proporcjonalnie do naprężenia ścinającego pomniejszonego o wartość granicy płynięcia.




Ciecze pseudoplastyczne charakteryzuje spadek lepkości pozornej wraz ze wzrostem D lub τ. Krzywa ma postać linii prostej tylko dla większych naprężeń stycznych. Granicznej wartości cotangensa kąta nachylenia krzywej płynięcia odpowiada lepkość przy prędkości ścinania nieskończenie dużej η_∞. Wielkość η_∞ jest współczynnikiem lepkości plastycznej dużej szybkości, a więc takiej jaka występuje na maszynie drukującej.




Ciecze dylatacyjne charakteryzują się wzrostem lepkości pozornej wraz ze wzrostem szybkości ścinania lub naprężenia ścinającego (prawdopodobnie dzięki wytworzeniu się podczas płynięcia pewnych struktur wiążących).




Ciecze lepkosprężyste łączą w sobie cechy cieczy lepliwej (doskonałej) Newtona i ciała sprężystego Hook'a. Naprężenia styczne wywołują więc w nich zarówno przepływ jak i odkształcenie sprężyste. Zależność D=f(τ) dla tych cieczy wykazuje anomalie charakterystyczne dla płynięcia lepkosprężystych.

32. Pojecie tiksotropii wraz z reogramami.

Tiksotropia to każdy proces, w którym - w skutek niszczenia wewnętrznej struktury układu - następuje izotermiczne zmniejszenie się tarcia wewnętrznego płynu z upływem czasu ścinania, jak również dostatecznie powolny (dający się zmienić w czasie) powrót do pierwotnej konsystencji w czasie spoczynku.

Tiksotropia jest przyczyną zmian lepkości farby.


Krzywa płynięcia farby

I - odcinek maksymalnej stałej lepkości, który odpowiada farbie z nie naruszoną strukturą

II - odcinek zmniejszającej się lepkości, który odpowiada stałemu niszczeniu struktury farby

III - odcinek minimalnej stałej lepkości, który odpowiada całkowitemu zniszczeniu struktury farby.

Na rysunku poniżej przedstawiono krzywą płynięcia farb wykazujących zjawisko tiksotropii. Ma ona bardzo charakterystyczny kształt. Część krzywej uzyskana dla farb przy zwiększeniu gradientu prędkości nie pokrywa się z częścią krzywej obrazującą zmniejszenie gradientu prędkości. Krzywa płynięcia farb tiksotropowych tworzy tzw. pętlę histerezy.




33. Pojecie lepkości kinematycznej.

Lepkość kinematyczna (kinetyczna) (v) farb drukowych określana jest jako stosunek lepkości dynamicznej () do gęstości cieczy (ρ) oznaczonych w tej

samej temperaturze i wyrażających się równaniem:

v=/ρ

w którym:

 - lepkość dynamiczna, Pa·s

ρ - gęstość farby kg/m3

Jednostką lepkości kinetycznej jest m2/s.

Przy laminarnym przepływie (wypływie) cieczy (farb ciekłych) czas

wypływu farb z naczynia o określonej średnicy wypływu (kubek Forda) jest proporcjonalny

do lepkości kinetycznej.

34. Scharakteryzuj pojecie tacku, opisz jego znaczenie w przypadku farb drukowych.

Tack określany jest jako ogół właściwości adhezyjno-kohezyjnych farb drukowych, klejów i innych cieczy o podobnym charakterze reologicznym. Tack farby drukowej związany jest z podatnością podziału warstwy farby w układzie farbowym oraz do podziału farby przy jej przenoszeniu na formę drukową i z formy na podłoże. Należy wyróżnić tutaj dwa zjawiska składające się na tack farby: adhezji farby do powierzchni, z którą się ona styka, i opór, jaki stawia warstwa farby podczas jej podziału pomiędzy dwie powierzchnie. Tack ma istotne znaczenie dla farb mazistych.

Od wielkości tacku zależy rozcieranie i przenoszenie farby w układzie farbowym, nadawanie farby na formę drukową i jej przenoszenie z formy na papier (lub na inne podłoże). Farba o małym tacku nie dzieli się i nie przechodzi na dolne wałki farbowe, a powoduje jedynie ich poślizg.

Z reguły im wyższy tack, tym lepsza farba. Jednakże przy zbyt wysokim tacku może nastąpić zrywanie powierzchni podłoża (papieru), zwłaszcza gdy ma on zbyt niską spoistość powierzchni. Rozcieranie, podział i przenoszenie farby oraz jej obracanie się w kałamarzu farbowym jest uzależnione od tacku farby. Jeżeli jest on zbyt niski, to farba nie będzie obracała się w kałamarzu, nie będzie rozcierana, dzielona i przenoszona - czyli będzie nieprzydatna do drukowania.

Stabilność procesu drukowania jest tym niższa im niższa jest wartość przyrostu tacku.

Im niższy tack, tym zwykle wyższa intensywność pylenia farby.

Tack w przypadku farb offsetowych decyduje także o skłonności farb do emulgowania. Farba o najniższym tacku lub o największym spadku tacku w czasie będzie miała największą skłonność do emulgowania, czyli będzie tworzyła niestabilną emulsję typu woda w oleju (farbie) zawierającą duży procent wody, która to emulsja będzie niestabilna w czasie.

35. (róznice miedzy właściwościami zaschniętej warstwy farby a właściwościami druku)

Właściwości druku oraz jego zastosowanie do konkretnego celu są zazwyczaj wynikiem odpowiednich właściwości zaschniętej (utrwalonej) warstwy farby. Wymagania stawiane zaschniętej warstwie farby ściśle zależą od zadrukowanego podłoża w charakterze opakowań lub materiałów. Najczęściej wymaganymi właściwościami zaschniętej warstwy farby jest nie reagowanie z substancjami (obojętność) umieszczonymi w opakowaniu. Właściwości zaschniętej warstwy farby nazywamy właściwościami użytkowymi i bada się je przez analizę odbitek drukarskich (na znormalizowanych odbitkach). Badanie właściwości odbitek produkcyjnych nie daje pojęcia o właściwościach zaschniętej warstwy farby, gdyż nie zapewnia stałości materiału badawczego. Badanie odbitek produkcyjnych jest w zasadzie badaniem właściwości druków (odbitek) a nie zaschniętej warstwy farby.

36. (różnice między farbami transparentowymi a kryjącymi)

FARBY DRUKOWE JAKUCEWICZA(PDF) strony 96 i 97 rozdział 5.3.3 Krycie i transparenmtowość farb drukowych

37. (Metody badań farb)

Metody badań farb drukowych są znormalizowane dla podstawowych grup farb (typograficzne ,offsetowe ,fleksograficzne ,wklęsłodrukowe oraz sitodrukowe). Badanie pozostałych rodzajów farb jest przeprowadzane według specjalnych metod opracowanych pod katem właściwości i zastosowania tych rodzajów farb. Badania farb drukowych rozpoczyna się od oględzin zewnętrznych polegających na organoleptycznym określeniu postaci farby, barwy farby, jednorodności farby o obecności lub braku kożucha na powierzchni farby przechowywanej w opakowaniu fabrycznym.

Metody badania farb drukowych można podzielić na 4 grupy:

1) oględziny zewnętrzne

2) właściwości fizykochemiczne

3) właściwości reologiczne

4) właściwości technologiczne (tj. określające zachowanie się farby na maszynie drukującej)

Na laboratoriach zostały poznane metody badania (tak napisano w skrypcie ale nie wszystkie poznaliśmy) następujących właściwości farb drukowych: gęstość farby, intensywność barwienia, stopień utarcia, zanieczyszczenia, zawartość wody w farbie, odporność na działanie płynów nawilżających, lepkość optyczna, tiksotropia, lepkość umowna, tack i wskaźnik rozlewu.

38. Charakterystyka farb typograficznych

Farby gazetowe typograficzne:

- produkowane są jako czarne i kolorowe, w tym również jako farby triasowe,

- produkowane są obecnie o lepkości od około 2 Pa*s do kilku Pa*s

- mają one najwyższy wskaźnik rozlewu spośród farb na spoiwach olejowych.

- stosowane są do drukowania papierów odmiany drzewnej (gazetowych) i półdrzewnej.

- utrwalanie zachodzi w wyniku wsiąkania spoiwa.

- nie zawierają praktycznie olejów ani żywic schnących.

- skład np. czarnych to sadza, podbarwiacz i olej mineralny jako spoiwo.

Farby do drukowania etykiet samoprzylepnych na wąskich zwojowych wielozespołowych maszynach typograficznych lub maszynach kombinowanych zawierających zespoły typograficzne stosowane są dwie grupy farb:

- farby na spoiwach olejowych

- farby utrwalane promieniowaniem UV według mechanizmu rodnikowego.

W obu przypadkach produkowane są farby czarne, triadowe i kolorowe.

Typograficzne farby do numeratorów.

Są to specjalne farby na spoiwach olejowo-żywicznych lub olejowych o postaci mazistej utrwalają się przez wsiąkanie i polimeryzację pod wpływem tlenu z powietrza. Farby te charakteryzuj. się wysokimi chemicznymi i mechanicznymi parametrami odpornościowymi odpowiadającymi wymogom farb banknotowych. Są one stosowane do drukowania numerów najczęściej na papierach wartościowych

39. Charakterystyka farb offsetowych arkuszowych

Farby arkuszowe czarne, kolorowe i triadowe stosowane są do drukowania na maszynach arkuszowych papierów offsetowych i papierów powlekanych oraz kredowanych. Z uwagi na podłoże ich skład może się nieco różnic między sobą. Zwykle spoiwa zawierają odpowiednie żywice, pokosty olejowo-żywiczne z dodatkiem olejów mineralnych i suszki. Lepkość farb arkuszowych wynosi 25-35 Pa*s. Farby kolorowe zawierają zwykle dodatek past przeciw odbijaniu i większą procentowo ilość pigmentu lub laki w stosunku do sadzy w farbach czarnych. Utrwalanie farb arkuszowych przebiega zależnie od rodzaju spoiwa i podłoża poprzez absorpcję, utlenianie lub też obu procesów równocześnie (najczęściej). Farby wysokopołyskowe zawierają mniejszą ilość barwidła oraz żywice alkilowe rozpuszczone w mieszaninie olejów lnianego i tungowego z dodatkiem suszki.

40. Charakterystyka farb offsetowych zwojowych

Są to farby przeznaczone do zwojowego drukowania gazet techniką offsetową na papierach drzewnych, półdrzewnych i makulaturowych, książek telefonicznych i adresowych na papierach drzewnych TDP oraz druków na papierach offsetowych bezdrzewnych i drzewnych. Farby te służą także do drukowania formularzy bez końca. Produkowane są one jako czarne, kolorowe i triadowe. Utrwalają się przez wsiąkanie oleju mineralnego, który jest rozpuszczalnikiem stosowanych do produkcji farb żywic kalafoniowo-maleinowych i alkidowych. W przypadku farb czarnych żywice kalafoniowo-maleinowe może zastępować asfalt. Zawierają praktycznie zawsze w swoim składzie w ilości poniżej 10% spolimeryzowany olej lniany. Nie ma on praktycznie żadnego wpływu na mechanizm utrwalania się farby (jest on zagęstnikiem spoiwa). Tak zbudowane, że ich tack nie narzuca kolejności drukowania (tack jest praktycznie taki sam). Tack poszczególnych farb dostosowuje się do kolejności ustawienia kolorów na maszynie. Kolejność drukowania najczęściej w praktyce zależy od :

- konfiguracji maszyn,

- konkretnej produkcji tzn. prowadzenia taśmy papieru w maszynie.

41. Charakterystyka farb fleksograficznych rozpuszczalnikowych.

Farby rozpuszczalnikowe zawierają:

- spoiwa (żywice sztuczne),

- pigmenty albo barwniki,

- środki pomocnicze ( do poprawienia np.: odporności na ścieranie, gładkości powierzchniowej, adhezji itp.),

- rozpuszczalniki, w których rozpuszczone są spoiwa, barwniki i niektóre środki pomocnicze.

Najczęściej stosowane rozpuszczalniki:

- alkohol etylowy,

- octan etylu,

- metoksypropanol,

- etoksypropanol itp.

Wadą tych farb jest ich palność i konieczność usuwania par rozpuszczalników.

Farby rozpuszczalnikowe dzielimy na:

1. barwnikowe

2. pigmentowane

ad1. Alkoholowe farby barwnikowe - do ich produkcji zastosowano:

1. barwniki zasadowe rozpuszczone w wodnym roztworze alkoholu etylowego z taniną i kwaśne żywice akrylowe (do drukowania papierów dp pakowania żywności, torebek papierowych (mąka, cukier), formularzy kopert itp.)

2. barwniki zasadowe rozpuszczone w wodnym roztworze alkoholu etylowego w wodnym spoiwie ze zmydlonej amoniakiem lub aminami żywicy akrylowej (zastosowanie jak wyżej + do drukowania rolek kasowych)

3. barwniki metalokompleksowe w alkoholowym roztworze żywicy nitrocelulozowej lub poliamidowej (do drukowania pergaminu, folii aluminiowej, do barwienia folii)

ad 2. Farby pigmentowe dzielimy według żywic stosowanych do ich produkcji na:

1. nitrocelulozowe (NC - do drukowania pergaminu, lakierowanej folii aluminiowej, papieru metalizowanego, torebek do pożywki itp.)

2. z poliwinylobutyralu (PVB - do zadrukowywania folii)

3. poliamidowe (PA - do aktywowanych folii polietylenowych i polipropylenowych oraz folii aluminiowej)

4. akrylowe

5. z polichlorku winylu (do produktów z miękkiego i twardego polichlorku winylu)

6. poliuretanowych dwuskładnikowych (do osłonek wędlin, folii białkowych i poliamidowych)

42. charakterystyka farb fleksograficznych wodnych.

Skład farb wodnych:

- spoiwa (żywice sztuczne),

- pigmenty albo barwniki,

- środki pomocnicze do poprawiania właściwości

- rozpuszczalniki (podstawowy to woda)

Spoiwa do farb wodnych:

1. zmydlane żywice akrylowe

2. kombinacja spoiwa (żywicy) „rozpuszczonego” (emulsji)i „nierozpuszczonego” (dyspersji).

3. niezmydlone rozdrobnione cząsteczki żywicy zdyspergowane w wodzie

Wady farb wodnych:

1. niewielka odporność na działanie wody

2. niższy połysk niż farb rozpuszczalnikowych

3. wysokie napięcie powierzchniowe wody (woda nie zwilża zadrukowanego podłoża)

4. niska przyczepność powłoki farbowej na foliach z tworzyw sztucznych

5. właściwości drukowe są gorsze niż farb rozpuszczalnikowych (trudniej są przenoszone z formy na podłoże, nie są tak spoiste)

6. farby wodne są wrażliwe na mróz

7. szybko rozwijają się w nich zarodniki pleśniowe i bakterie

8. wymagają dłuższego suszenia

farby fleksograficzne wodne stosowane są do drukowania produktów papierowych, a więc: tektury falistej, papierowych i kartonowych opakowań żywności, laminatów papierowych przeznaczonych do produkcji zgrzewanych torebek, worków papierowych, etykiet, tapet, papierów liniowanych i kratkowanych do zeszytów, bibułek, serwetek itp.

43. charakterystyka farb wklęsłodrukowych rozpuszczalnikowych.

Farby te zbudowane są ze spoiwa i rozpuszczalnika:

spoiwo	rozpuszczalnik	Zastosowanie (do drukowania…)
nitroceluloza	octan izopropylu	papieru, celofanu z powłoką nitrocelulozową, folii aluminiowej i papieru metalizowanego
żywice poliamidowe z dodatkiem modyfikowanej nitrocelulozy	izopropanol	folii polietylenowej, poliestrowej, celofanów lakierowanych kopolimerami winylowymi, papieru i kartonu
szelak ,kalafonia żywice winylowe fenolowo - formaldehydowe nitrocelulozy, poliamidowe	alkohol etylowy	podłoży niechłonnych
chlorkowy kauczuk	MEK (metyloetyloketon)lub octan etylu	wszystkiego gdzie farba musi być odporna na alkohol, także do papieru i kartonu (by był wysoki połysk)
żywica PVB (dodatek poliiminy)	alkohol etylowy lub n- propylowy	drukowanie międzywarstwowe

47.Scharakteryzuj rodzaje farb do drukowania sitowego.

• f olejowe: wytwarzane na bazie olejów oraz żywic schnących: najczęściej spoiwo na bazie oleju lnianego lub spoiwo olejowo-żywiczne. Farby te służą do drukowania plakatów, etykiet, innych druków reklamowych na papierze i kartonie. Utrwalają się częściowo przez wsiąkanie i częściowo przez utlenianie(polimeryzację olejów lub żywic). Ze względu na długi czas schnięcia nie zaleca się do drukowania na podłożach niechłonnych; suszki przyspieszają schnięcie.

• f rozpuszczalnikowe: najczęściej stosowane

• f nitrocelulozowe; do drukowania podłoży niechłonnych, są palne, ostro intensywnie pachnące, są nanoszone na podłoże cienka warstwą;

• f do drukowania tworzyw sztucznych, które w spoiwie zawierają polimer zbliżony lub identyczny z tym na którym drukujemy: rozpuszczalnik jest tak dobrany, że zatrawia czyli powoduje pęcznienie zadrukowywanego polimeru; zwykle w tych farbach występują plastyfikatory ze względu na elastyczność tworzyw

f rozpuszczalnikowe zawierają ok. 60-70% rozpuszczalników organicznych co umożliwia nanoszenie cienkich warstw, krótki czas schnięcia. Wada palność, wydzielanie się lotnych rozp. organicznych. suszenie w specjalnych kanałach z filtrami.

• f wodne

• f wodne będące dyspersjami w wodzie: tylko do drukowania papierów, kartonów, tektury falistej, utrwalają się w różnym czasie w zależności od spoiwa i temp.

• f wodorozcieńczalne: do drukowania produktów papierowych, wyrobów z aktywowanego PE i PP oraz polichlorku winylu

• f chemoutwardzalne: f dwuskładnikowe: żywica reaktywna i jej utwardzacz; zawierają pewne ilości rozcieńczalników, po odparowaniu rozcieńczalnika warstwa farby jest sucha i druki można układać w stosy, ale całkowite usieciowanie farby po 24-48godz. Dobra adhezja do podłoży niechłonnych, zatem drukowanie na szkle, ceramice, metalach, drewnie, tworzywach sztucznych.

• f utrwalane promieniowaniem UV: pod wpływem prom. UV reakcja fotopolimeryzacji -utwardzenie farby. Wymagane kanały suszace wyposażone w promienniki UV (muszą być zabudowane). Nie zawierają rozpuszczalników lotnych i nie zasychają na siatce podczas drukowania. Drukuje się papiery, kartony, tekturę falistą, wyroby z PVC, poliestru, PE, PP

• f specjalne o specjalnym przeznaczeniu bądź zastosowaniu, np. fluoryzujące, transparentowe, puchnące, odblaskowe, przewodzące.

48.Scharakteryzuj farby do stalorytu.

Stosowane są do drukowania znaczków pocztowych i skarbowych, banknotów i innych papierów wartościowych techniką przemysłowego stalorytu. Są farbami silnie pigmentowanymi, oprócz pigmentów kolorowych dodawane są jako obciążalniki pigmenty białe (kaolin, węglan wapnia czy siarczan baru). Drukuje się głównie na papierze, ale nie tylko (inne podłoża chłonne). Mają dużą lepkość, są maziste. Są nakładane na formę w podwyższonej temp, schnięcie przyspiesza się przez suszki i suszenie druków ciepłym powietrzem lub w podczerwieni. SA produkowane w 4 rodzajach (podział ze względu na sposób usuwania farby z formy). Stawia im się szereg wymagań: duża swiatłotrwałość, duża odporność na starzenie i ścieranie, trudność sfałszowania; wobec tego produkowane są najczęściej jako monopigmentowe. F stalorytnicze mogą być widzialne lub częściowo widzialne w podczerwieni.

49.Scharakteryzuj farby offsetowe hybrydowe.

Są to farby przeznaczone do drukowania papierów powlekanych. Mają dwa rodzaje spoiwa: spoiwo farb konwencjonalnych(polimeryzuje, wsiąka) oraz zawierają także około 20% spoiwa utrwalanego promieniowaniem UV. W tym przypadku nie stosujemy innych obciągów, gdy zaś spoiwa utrwalanego promieniowaniem UV jest więcej stosuje się specjalne obciągi(dieny). Farby hybrydowe dają duży połysk, można nimi drukować na tekturach o dużej gramaturze gramaturze prędkościami ponad 12tys ark/h i od razu przerabiać, nie trzeba oczekiwać.

53.System HKS. Zintegrowany system barwny pozwalaj. na uzyskanie wielokolorowej (bez drukowania wielobarwnego z form rastrowanych) odbitki drukowej w tej samej kolorystyce, w jakiej grafik wykona¸ projekt.. Jest to lokalny system europejski stosowany przez dwa duże koncerny produkujące farby drukowe: firmy Michael Huber i BASF. Założenia systemu HKS są inne niż Pantone. W przypadku systemu HKS następuje zrównanie barwy na papierze powlekanym i niepowlekanym. Oznacza to, że farby systemowe mające ten sam numer we wzorniku, ale wydrukowane na papierze powlekanym i niepowlekanym mają tę samą barwę, wraz z uwzględnieniem wpływu podłoża, ale za to różny udział¸ farb podstawowych, z których zostały wytworzone. Tylko czyste farby podstawowe są takie same na papierze powlekanym i niepowlekanym. System HKS obejmuje tylko 84 barwy dla farb offsetowych. Podstawą systemu jest 9 farb kolorowych plus dodatkowo biała i czarna. Jest również przystosowany do farb gazetowych, do drukowania formularzy bez końca i do sitodruku z tym, że w tych wzornikach liczba barw jest znacznie ograniczona. W przypadku farb gazetowych i sitodrukowych system obejmuje tylko po 48 farb, zaś w przypadku formularzy 50. System HKS rozpoczyna¸ jako system integrujący farby malarskie z drukowymi. Oczywiście do dyspozycji grafiką są także papiery i folie kolorowe w barwach HKS zarówno z pełnym pokryciem jak i z różnym pokryciem powierzchni rastrowanych. Obecnie istnieje jeszcze możliwość zastosowania flamastrów w barwach HKS, i oczywiście specjalnego programu komputerowego, który jest ostatnio najczęściej stosowany.

54.Farby metaliczne. Są tąą o farby oparte o pigmenty metaliczne zwane brązami. Dziel. się one na farby złote i farby srebrne. Pigmentem stosowanym do produkcji brązów złotych jest mosiądz lub miedź. Farby metaliczne mają z reguły niską odporność na ścieranie, w związku z tym druki wykonane nimi są lakierowane. Najlepszym rozwiązaniem w tym wypadku jest lakierowanie druków lakierami dyspersyjnymi. Farby złote produkowane są w trzech odcieniach: czerwonym, złotym i zielonym. Zastosowane pigmenty różnią się zawartością miedzi i cynku. Produkowana jest jeszcze farba nazywana „miedź” - stosowany do jej produkcji pigment to rozdrobniona miedź. Farby złote wymagają spoiw o niskiej liczbie kwasowej i o dość niskiej lepkości. Brąz złoty ciemnieje na powietrzu i ma złe właściwości drukowe. Aby osiągnąć efekt metaliczny pH płynu nawilżającego nie powinno być niższe niż 5,5 (najlepsze efekty otrzymuje się przy płynie nawilżającym o pH zasadowym). Offsetowe farby złote produkowane są jako jedno lub dwuskładnikowe. Farby jednoskładnikowe to gotowe farby prosto z puszki. Farby dwuskładnikowe to pasta z pigmentem metalicznym złotym i pokost. Przed użyciem należy je zmieszać najczęściej w stosunku 1:1. Należy pamiętać, że do drukowania na farbie złotej tekstu szczególnie w systemie mokro na mokro należy stosować specjalne farby czarne. Ostatnio zamiast brązów stosowane są barwione pigmenty aluminiowe. Uzyskiwane efekty przy tego rodzaju farbie są znacznie gorsze niż w przypadku farb na pigmentach brązowych. Farby złote na barwionych pigmentach aluminiowych nazywane są farbami ekologicznymi, z tego powodu, że eliminują uciążliwy dla środowiska naturalnego i dla człowieka proces wytwarzania brązów. Farby srebrne produkowane są przy zastosowaniu pigmentu aluminiowego. Również i w tym przypadku, o ile chce się uzyskać optymalny efekt metaliczny wymaga się, aby pH płynu nawilżającego nie było niższe od 5,5. Produkowane są jako farby jednoskładnikowe i dwuskładnikowe. Farby jednoskładnikowe gotowe są do drukowania po wyjęciu z puszki, zaś dwuskładnikowe podobnie jak i złote składają się z pasty i pokostu. Oba składniki należy przed użyciem wymieszać. Podobnie jak i w przypadku farby złotej tak i przy stosowaniu srebrnej najlepsze efekty metaliczne uzyskuje się drukując farbami dwuskładnikowymi. Do drukowania na srebrnej farbie stosować należy specjalną farbę czarną identyczną jak do drukowania na farbie złotej. Pod lakier UV konieczna jest specjalna farba srebrna.

55.Farby arkuszowe tzw. ekologiczne. Farby te stosuje się do zadrukowywania arkuszy papieru offsetowego, kredowanego i powlekanego zależnie od podłoża ich skąd mogą nieco różnić się między sobą. Zwykle spoiwa zawierają odpowiednie żywice, pokosty z dodatkiem oleju w mineralnych i suszki. Farby kolorowe zawieraj jeszcze dodatek past przeciw odbijaniu oraz proporcjonalnie większą zawartość substancji barwiącej w porównaniu z ilością sadzy w farbach czarnych. Utrwalanie przebiega, zależnie od rodzaju spoiwa i podłoża, przez absorpcję, utrwalanie powierzchniowe lub kombinację obu tych mechanizmów. Są to farby sporządzone wyłącznie na bazie olejów roślinnych. Najczęściej olej sojowy zastępuje olej mineralny, którego przeciętna zawartość wynosi ok. 25%. Oleje roślinne, w tym i olej sojowy nazywane s. surowcami odnawialnymi. Farby tego typu zaczęto produkować stosunkowo niedawno. Są one produkowane jako: czarne, kolorowe i triadowe, w wersji nie zasychającej w kałamarzu farbowym, nie zasychające na wałkach maszyny drukującej oraz w wersji standard. Zamiana oleju mineralnego na roślinny objawia się mniejszą zawartości. substancji szkodliwych, biodegradowalności. i łatwiejszym recyclingiem. Farby tego typu charakteryzuj. się lepszym przekazywaniem, stabilną równowagą woda / farba, mniejszym zużyciem oraz mniejszą ilością odpadów. Farby ekologiczne przeznaczone są do drukowania na papierach offsetowych nie powlekanych i powlekanych, w tym na tzw. papierach ekologicznych (otrzymywanych z celulozy bielonej bezchlorowo typu ECF i TCF) oraz papierów makulaturowych. S. one głównie produkowane jako farby triadowe. Do niektórych offsetowych farb ekologicznych stosowane są specjalne zmywacze bezrozpuszczalnikowe, w skład których wchodzi woda z rozpuszczonymi solami i detergenty. Niestety ilość produkowanych farb offsetowych ekologicznych jest ciągle jeszcze niewielka.

56. Scharakteryzuj metaliczne farby ekologiczne.

Farby metaliczne są to farby oparte o pigmenty metaliczne zwane brązami. Dzielą się one na farby złote i farby srebrne. Pigmentem stosowanym do produkcji brązów złotych jest mosiądz lub miedź. Ostatnio zamiast brązów stosowane są barwione pigmenty aluminiowe. Uzyskiwane efekty przy tego rodzaju farbie są znacznie gorsze niż w przypadku farb na pigmentach brązowych. Farby złote na barwionych pigmentach aluminiowych nazywane są farbami ekologicznymi, z tego powodu, że eliminują uciążliwy dla środowiska naturalnego i dla człowieka proces wytwarzania brązów.

Aby uzyskać optymalny efekt metaliczny wymaga się, aby pH płynu nawilżającego nie było niższe od 5,5. Produkowane są jako farby jednoskładnikowe i dwuskładnikowe. Farby jednoskładnikowe gotowe są do drukowania po wyjściu z puszki, zaś dwuskładnikowe podobnie jak i złote składają się z pasty i pokostu. Oba składniki należy przed użyciem wymieszać. Najlepsze efekty metaliczne uzyskuje się drukując farbami dwuskładnikowymi. Do drukowania na srebrnej farbie stosować należy specjalną farbą czarną identyczną jak do drukowania na farbie złotej. Pod lakier UV konieczna jest specjalna farba srebrna.

Farby tzw. ekologiczne. Są to farby sporządzone wyłącznie na bazie olejów roślinnych. Najczęściej olej sojowy zastępuje olej mineralny, którego przeciętna zawartość wynosi ok. 25%. Oleje roślinne, w tym i olej sojowy nazywane są surowcami odnawialnymi. Farby tego typu zaczęto produkować stosunkowo niedawno. Zamiana oleju mineralnego na roślinny objawia się mniejszą zawartością substancji szkodliwych, biodegradowalnością i łatwiejszym recyclingiem. Farby tego typu charakteryzują się lepszym przekazywaniem, stabilną równowagą woda/farba, mniejszym zużyciem oraz mniejszą ilością odpadów. Farby ekologiczne przeznaczone są do drukowania na papierach offsetowych niepowlekanych i powlekanych, w tym na tzw. papierach ekologicznych (ECF i TCF) oraz papierów makulaturowych. Niestety ilość produkowanych farb offsetowych ekologicznych jest ciągle jeszcze niewielka.

57. Scharakteryzuj farby do bezwodnego drukowania offsetowego (waterless offset).

Są to stosunkowo nowe produkty zresztą jak i sama technika drukowania. Farby muszą mieć nieco inną budowę niż normalne offsetowe ze względu na brak roztworu nawilżającego i związany z tym wzrost temperatury. Charakter oleofilowy farby powoduje, że jest ona przyjmowana przez oleofilowe elementy drukujące formy. Najczęściej do offsetu bez nawilżania produkowane są tylko farby czarne i triadowe. Jednym z najważniejszych czynników, które mają wpływ na proces bezwodnego drukowania offsetowego jest temperatura. Farba musi wytrzymywać wyższą temperaturę podczas drukowania, tak aby na skutek zmniejszania się jej lepkości nie następowało zjawisko zwiększania wartości tonalnych (zabijania punktów rastrowych) i brudzenia w miejscach niedrukujących. Tak. pożądaną odporność uzyskuje się poprzez dobór odpowiednich spoiw i pigmentów uzyskiwanych metodą flaszowania. Taką farbą można drukować do temperatury 30˚C. Oczywiście cylindry formowe maszyny muszą być chłodzone. W porównaniu z konwencjonalnymi farbami offsetowymi, farby do bezwodnego offsetu mają wyższy tack, który ze względu na brak środka nawilżającego (nie tworzy się emulsja wody w oleju) nie zmienia się w czasie drukowania. Fakt ten powoduje konieczność stosowania środków pomocniczych przy drukowaniu papierów o małej odporności na zrywanie powierzchni lub stosowania papierów o dużej odporności na zrywanie powierzchni, gdyż ilość dodawanych środków redukujących tack jest ograniczona, bo może ona powodować zmianę charakteru farby. Powodowałoby to złe przyjmowanie farby przez formę. Farby tego typu muszą mieć drobniejszy niż zwykle i bardzo dobrze roztarty pigment (lakę) ze względu na ryzyko zarysowania delikatnej formy drukowej do bezwodnego offsetu.

58. Czym są farby jednoroztworowe.

Farby jednoroztworowe zwane po angielsku w zależności od producenta: „Single Fluid” (koncern Sun Chemical) lub „SFI”, będące skrótem od Single Fluid Ink (koncern Flint Ink).

Nazwa farby jednoroztworowe (single fluid) pochodzi od sposobu nanoszenia farby na formę offsetową. Na formą offsetową. nakładana jest farba z czynnikiem hydrofilowym. Proces drukowania przeprowadzany jest z konwencjonalnych form offsetowych. Oczywiście w tym przypadku formy się nie zwilża płynem nawilżającym, gdyż zadanie hydrofilizacji miejsc niedrukujących wykonuje czynnik hydrofilowy. Jaki jest skład tych farb dokładnie nie wiadomo. Wiadomo tylko, że nie jest to emulsja (płynu nawilżającego w olejowej farbie).

Koncepcja firmy Goss polega na zemulgowaniu wody w konwencjonalnej farbie olejowej w specjalnym urządzeniu zamontowanym na maszynie drukującej. Powstała emulsja po nałożeniu na formę offsetową przez wałki farbowe dzieli się składniki wodne i olejowe (hydrofilowe i oleofilowe).

Do ich stosowania używane są klasyczne formy offsetowe stosowane do drukowania offsetowego z nawilżaniem. Zastosowanie farb jednoroztworowych do trzech odmian techniki offsetowej eliminuje problem ustawienia podczas drukowania równowagi farba - woda, a co za

tym idzie podwyższa jakość uzyskiwanych druków, obniżając jednocześnie koszt drukowania. Ta wyższa jakość to stabilne nasilenie farby podczas drukowania i możliwość uzyskania wyższych gęstości optycznych od farb konwencjonalnych o około 10%. Farby tego typu schną w ciągu 15 minut, dalsza obróbka jest możliwa podobnie jak w przypadku farb konwencjonalnych dopiero po kilku godzinach.

59. Pigmenty perłowe i ich zastosowanie w farbach.

Pigmenty te zaczęto stosować do produkcji farb drukowych w połowie lat dziewięćdziesiątych. Występują problemy z ich szerokim zastosowaniem spowodowane przez duże rozmiary cząsteczek pigmentów i ich kruchość. Pigmenty perłowe charakteryzuje duży połysk oraz efektowny wygląd. Cechy te wynikają z przezroczystości i płytkowej budowy cząstek tych pigmentów, które utworzone są zmateriałów o różnych współczynnikach załamania światła. W wyniku tego następuje wielokrotne odbicie światła padającego, które jest powodem powstania interferencji optycznej, która wywołuje efekty barwne.

Pigmenty te powstają przez powlekanie miki, która stanowi nośnik, różnymi tlenkami metalu, o zróżnicowanej budowie. Dobór odpowiedniego tlenku metalu, jego grubości daje szeroką gamę odcieni barwnych i ich intensywności.

Ważne w przypadku tych pigmentów jest to, aby płytki pigmentu były ułożone równolegle do powierzchni. Dzięki temu możliwe jest poprawne odbicie światła - odbicie równoległe. Połysk uzuskuje się tylko w przypadku odbicia równoległego, nie występuje przy odbiciu rozproszonym światła.

60. Ciekłe kryształy w farbach drukowych - charakterystyka.

Ciekłe kryształy pełnią w farbach rolę barwidła. W takich farbach barwa zmienia się w zależności od kąta widzenia i rodzaju oświetlenia. Farby te wykorzystuje się przy drukowaniu wysokiej jakości etykiet na arkuszowych maszynach offsetowych.

Tak jak i barwa podobnie zmienia się połysk tych farb - jest to tak zwany połysk naturalny, który występuje u owadów i motyli. Efekt ten jest teraz głównie stosowany w przypadku lakierów samochodowych, jednak znajdzie także zastosowanie w drukowaniu wysokojakościowych opakowań produktów kosmetycznych, napojów, leków. Farby z ciekłymi pigmentami mogą mieć dość znaczne zastosowanie, bo farby te o identycznych właściwościach z identycznymi barwidłami i identycznym spoiwem utrwalanym promieniowaniem UV mogą być także stosowane w drukowaniu typograficznym, fleksograficznym i sitodruku.

4. Czym różnią się tworzywa sztuczne od syntetycznych? Podaj przykłady.

Rozróżnienie na tworzywa sztuczne i syntetyczne można wprowadzić na zasadzie:

Tworzywa sztuczne - to pojęcie szersze, obejmuje tworzywa syntetyczne i związki wielkocząsteczkowe otrzymane na drodze chemicznego przetwarzania związków wielkocząsteczkowych pochodzenia naturalnego. Należą, więc do nich stosowane w przemyśle poligraficznym folie celulozowe. Zarówno celuloza regenerowana jak i octan celulozy są związkami otrzymywanymi w wyniku działania odpowiednimi substancjami chemicznymi na celulozę pochodzenia naturalnego.

Tworzywa syntetyczne - związki wielkocząsteczkowe otrzymywane na drodze polimeryzacji, polikondensacji i poliaddycji ze związków małocząsteczkowych. Należą do nich polietylen, polipropylen, kopolimery, poliestry, polistyreny, polichlorek winylu. Często mówi się o nich, że są to związki syntetyzowane od podstaw.

5. Przedstaw rodzaje i właściwości folii z celulozy regenerowanej.

Folie z celulozy regenerowanej należą do grupy folii celulozowych. Często inaczej określane mianem folii wiskozowej lub po prostu celofanem. Należą one do najstarszych tworzyw sztucznych podlegających zadrukowywaniu. Obecnie są już produkowane szczątkowo, wyparte przez orientowane folie polipropylenowe.

Właściwości folii z celulozy regenerowanej:

• przezroczyste

• bezbarwne

• grubość 20-250μm

• skład chemiczny: 75-94% α-celulozy

5-10% wody

12-16% gliceryny (plastyfikatory)

0,3-0,5% popiół (składniki mineralne)

• folie otrzymuje się metodą wytłaczania szczelinowego do kwaśnej kąpieli (suszenie odbywa się na gorących bębnach - od jego parametrów zależy zawartość wody, połysk i przezroczystość)

• bardzo mała przepuszczalność tlenu (kilkaset razy mniejsza niż polietylenu i polipropylenu)

• im wyższy stopień polimeryzacji tym większa odporność zmęczeniowa, udarność i odporność na przedarcia, spada natomiast uporządkowanie i orientacja

• ulegają biodegradacji w ziemi

• palność podobna do papieru

• nie ulega topieniu (w stosunku do innych tworzyw sztucznych wykazuje mniejszą wrażliwość na ciepło)

• nie ulega elektryzowaniu statycznemu

• masa właściwa 1,45g/cm³

• często łączona w laminaty z polietylenem, polipropylenem, papierem a także z folią aluminiową, mogą też być metalizowane próżniowo

• zastosowanie opakowania (zwłaszcza produktów żywnościowych) drukowane przed formowaniem techniką fleksograficzną (przeważnie) lub wklęsłodrukową

Folie z celulozy regenerowanej można otrzymywać metodami:

• metoda wiskozowa

• metoda wylewania na sucho

• metoda deacetylowania octanu celulozy

Przy czym należy zaznaczyć, że dwie ostatnie metody dają w efekcie folie o mniejszym stopniu krystaliczności ( mniejsze wymiary krystalitów).

Poza tym folie regenerowane dzielimy na:

• nielakierowane (P-folie): zyskują właściwości higroskopijne dzięki substancjom plastyfikującym, łatwo chłoną wilgoć z atmosfery (należy przechowywać w temp 20±2°C przy wilgotności względnej 55±5%), w czasie drukowania należy uzupełniać straty wilgoci (gdy ilość wody w folii spadnie poniżej 5% to folia staje się krucha i łamliwa)

• lakierowane: po jednej lub obu stronach, gramatura lakieru 2-4g/m², lakierowanie lakierem nitrocelulozowym na bazie kopolimerów chlorku winylu lub lakierem saranowym (PVDC), nadaje foliom zdolność do zgrzewania, pozwala na dodatkową regulację właściwości, nadaje odporność na tłuszcze i oleje (PVDC).

6. Rodzaje folii poliolefinowych, przedstaw właściwości jednego rodzaju folii.

Poliolefiny - tworzywa stanowiące produkty polimeryzacji węglowodorów nienasyconych.

Do produkcji folii stosowane są najczęściej: polietylen (folie polietylenowe PE), kopolimer etylenu z octanem winylu (folie E/VAC), kopolimer etylenu z alkoholem winylowym (folie E/VAL także EVOH), polipropylen (folie PP)i jonomery oleinowe (folie jonomerowe, Surlyn).

Folie polietylenowe (PE)

• otrzymywane z granulatu polietylenu metodą wytłaczania stopniowego PE przez głowicę z ustnikiem pierścieniowym i rozdmucha (powietrzem) rękawa chłodzonego wodą lub metodą wytłaczania wstęgi przez ustnik szczelinowy na chłodzony walec

• PE otrzymuje się w wyniku polimeryzacji etylenu z ropy naftowej lub, gazu ziemnego lub gazów koksowniczych

• grubość folii 10-250μm

• bez smaku

• bez zapachu

• fizjologicznie obojętnie

• termoplastyczny

• w temp. 110-130°C topi się (lepka ciecz dająca się formować pod ciśnieniem metodą wytrysku lub wytłaczania)

• pali się żółtawym płomieniem tworząc krople i wydzielając zapach zbliżony do wosku

• mała przenikalność pary wodnej (mniejsza niż dla PP i folii aluminiowych)

• przepuszczają gazy (zwłaszcza pary substancji organicznych)

• nie stanowią bariery zapachowej

• nieodporne na węglowodory i ich chlorowcopochodne

• oleje i tłuszcze rozpuszczają się w folii PE, powodują pęcznienie (zwłaszcza oleje mineralne)

• odporne na kwasy zasady i sole

• odporne na ujemne temperatury

• pod wpływem światła i tlenu (zwł. w podwyższonej temp.) ulegają utlenianiu i degradacji

• ładują się elektrostatycznie

• tanie

• miękkie, elastyczne nawet w temp -70°C (można stosować do mrożonek)

• odporne na ścieranie

• nieprzepuszczalne dla wilgoci i niezwilżalne wodą(opakowania na ciecze o małej lepkości)

• wyróżnia się odmiany folii polietylenowej ze względu na masę cząsteczkową, gęstość i stopień krystaliczności:

• LDPE: PE wysokociśnieniowy, o małej gęstości, elastyczny, rozciągliwy, stabilny do temp. 90°C

• LLDPE: PE wysokociśnieniowy, o małej gęstości, budowie liniowej, tańsze od LDPE

• MDPE: PE wysokociśnieniowy, o średniej gęstości, bardziej wytrzymała mechanicznie, stabilna do temp. 115°C

• HDPE: PE niskociśnieniowy, o dużej gęstości, odporne na rozrywanie, w mniejszym stopniu rozciągliwe, stabilne do temp. 125°C, o sztywności zbliżonej do papieru

• PE-ULD: PE o bardzo niskiej gęstości

• mPE: polietyleny metalocenowe (w obecności katalizatora), są bardzo elastyczne, rozciągliwe, z połyskiem, o małym zamgleniu, niska temp. zgrzewania

• zależnie od ewentualnych dodatków są dopuszczane, dopuszczane z ograniczeniem lub niedopuszczalne do pakowania żywności

• zadrukowywane fleksografią lub techniką wklęsłą (nie można cienkich)

• niskie napięcie powierzchniowe (PE nie jest polarny i trzeba go aktywować przed drukiem lub klejeniem)

• zastosowania opakowania produktów żywnościowych (mrożonek, cieczy, suszonych owoców, cukru, mąki, twarogu), często łączone w laminaty, produkuje się również folie jednostronnie metalizowane próżniowo Al., folie termokurczliwe, folie rozciągliwe(stretch), folie skrętne z pamięcią (twistwraping)

4.Folie polietylenowe (PE) - właściwości i zastosowanie.

Folię PE otrzymuję się z granulatu polietylenu metodą wytłaczania stopniowego PE przez głowicę z ustnikiem pierścieniowym i rozdmuch (powietrzem) rękawa chłodzonego wodą albo metodą wytłaczania wstęgi przez ustnik szczelinowy na chłodzony walec. Folie PE produkowane są w postaci rękawa lub folii płaskiej, o grubości 10-250μm.

Rozróżniamy następujące rodzaje folii PE:

• LDPE - folie z polietylenu wysokociśnieniowego, o małej gęstości; elastyczne, rozciągliwe, stabilne do 90°C.

• LLDPE - folie z polietylenu wysokociśnieniowego o małej gęstości i budowie liniowej; tańsze od poprzednich.

• MDPE - folie z polietylenu wysokociśnieniowego o średniej gęstości; większa wytrzymałość mechaniczna niż LDPE i wyższa stabilność temperaturowa (do 150°C)

• HDPE - folie z polietylenu niskociśnieniowego o dużej gęstości; duża odporność na rozrywanie, mała rozciągliwość, stabilne temperaturowo do 125°C. Stosowane do produkcji papieru syntetycznego, stąd nazywane są „foliami papieropodobnymi”.

• PE-ULD: PE o bardzo niskiej gęstości

• mPE: polietyleny metalocenowe (w obecności katalizatora), są bardzo elastyczne, rozciągliwe, z połyskiem, o małym zamgleniu, niska temp. zgrzewania

Właściwości folii PE:

• mała przenikalność pary wodnej (mniejszą mają tylko PP i aluminiowe),

• duża przepuszczalność gazów (zwłaszcza pary substancji organicznych), brak bariery przeciw zapachom,

• nieodporna na działanie węglowodorów i ich chlorowcopochodnych (w farbach); pęcznieje pod wpływem olejów i tłuszczy;

• pod wpływem światła ulega utlenianiu i degradacji, spada jej wytrzymałość mechaniczna ,

• duża odporność chemiczna i mechaniczna, oraz na ścieranie,

• odporna na działanie roztworów kwasów, zasad, soli, ujemnej temperatury,

• podczas drukowania ładuje się elektrostatycznie. Zapobiec temu można przez uziemienie zwoju lub wprowadzając dodatki antystatyczne do folii,

• duża miękkość i elastyczność nawet przy niskich temperaturach (-70st.C).

• termoopliwa (110-130°C)

• mała polarność - małe napięcie powierzchniowe, konieczność aktywacji powierzchni,

• może być jednostronnie metalizowana próżniowo Al, przezroczysta lub barwiona w masie albo kolorowa transparentowa,

• pali się żółtym płomieniem,

• bez smaku i zapachu, fizjologicznie obojętna

Zastosowanie folii PE:

• opakowania,

• przechowywanie i zamrażanie produktów,

• pakowanie produktów spożywczych w folie niezawierające przeciwutleniaczy:

• Ż - folia dopuszczona do pakowania żywności bez ograniczeń,

• ŻO - folia dozwolona do pakowania żywności, z wyjątkiem produktów zawierających tłuszcze lub dopuszczonych do spożywania bez mycia,

• NŻ - folia niedopuszczona do pakowania żywności.

• przechowywanie cieczy o małej lepkości, past, suchych owoców, warzyw, cukru, twarogu, mąki,

• zadrukowanie flexodrukiem lub wklęsłodrukiem,

• elementy składowe laminatów foliowych,

• stosowana jako użytkowa strona materiałów samoprzylepnych, zadrukowanych flexodrukiem, sitodrukiem bądź offsetem,

• termokurczliwe folie do pakowania papieru na paletach, pakowania produktów poligraficznych (zamknięcie przez skurcz cieplny),

• folie stretch do owijania żywności na tackach (nie zgrzewane, przyczepność przez docisk).

• folie skrętne (twistwraping), z pamięcią, do zawijania cukierków, z orientowanego PE o wysokiej gęstości. Wzór ciągły, do 5 kolorów.

5.Folie polipropylenowe (PP i OPP) - właściwości i zastosowanie.

Otrzymywane metodą wytłaczania szczelinowego z dyszy płaskiej (folia wylewana, ang. cast) lub rozdmuchem - rękaw z polipropylenu. Posiadają najmniejszą z folii opakowaniowych gęstość (0,89 - 0,91g/cm³) - duża wydajność. Folie są produkowane jako nieorientowane i orientowane, tzn. w procesie produkcji są rozciągane w jednym lub dwóch kierunkach. Najczęściej orientowane dwuosiowo - BOPP (bioxal oriented polypropylene) = OPP (orientowana folia polipropylenowa). Nieorientowane - PP.

Właściwości folii polipropylenowych:

• OPP nie są zgrzewalne, w przeciwieństwie do PP. W celu zgrzania OPP muszą być lakierowane lub powlekane albo współwytłaczane z polimerami termoplastycznymi i zgrzewalnymi.

• grubości: PP 15 - 800 μm, OPP 12 - 50 μm,

• OPP posiada idealną przezroczystość, wysoki połysk, dużą wytrzymałość mechaniczną, dużą elastyczność,

• OPP jest odporna na wysoką temperaturę, działanie wody i większości substancji chemicznych, olejów i tłuszczy

• OPP jest obojętna fizjologicznie, bez smaku i zapachu.

• OPP wykazuje małą przepuszczalność par i gazów,

• OPP ma dużą stabilność wymiarową,

• PP ma gorsze właściwości mechaniczne,

• OPP wymaga aktywacji powierzchni do 38mN/m (wyładowania koronowe) przed zadrukiem czy zaklejeniem, jednak aktywacja jest mało trwała i folię się powleka jedno-, bądź dwustronnie. Powłoki zwiększają właściwości barierowe oraz zapewniają dobrą zgrzewalność.

• OPP można poddać metalizacji próżniowej Al.

Zastosowanie folii polipropylenowych:

• OPP wyparły celofan

• powlekane stanowią wierzchnią warstwę materiałów samoprzylepnych

• OPP produkowane są jako skrętne z pamięcią do maszynowego pakowania cukierków (drukowanie ciągłe, do 6 kolorów, flexo).

• OPP stosowane do technologii IML etykietowania podczas formowania. Odbiorcą tego rodzaju etykiet jest przemysł chłodniczy (producenci lodów),

• folie spienione, tzw. perliste o obniżonej gęstości, traktowane są jako substytut papieru; stanowią jedną z warstw laminatu w połączeniach z innymi rodzajami folii OPP.

6.Folie jonomerowe - właściwości i zastosowanie.

Są to folie będące kopolimerami etylenu z kwasem metakrylowym utworzone w ten sposób, że grupy karbonylowe (aniony) znajdują się wzdłuż łańcucha polimeru.

Występują pod nazwą Surlyn (marka handlowa firmy Du Pont). Mogą być produkowane metodą wylewania bądź wytłaczania z rozdmuchem.

Właściwości folii jonomerowych:

• są termoplastyczne,

• odznaczają się niską temperaturę zgrzewania,

• odporność na tłuszcze i oleje,

• średnia przenikalność pary wodnej

• duża udarność

• dobre właściwości mechaniczne,

• wysoka przezroczystość,

• wysoki współczynnik tarcia i tendencja do wzajemnego sklejania się. Można to wyeliminować stosując dodatki, które jednak pogarszają przezroczystość.

Zastosowanie folii jonomerowych:

• do opakowań obciąganych na produkcie - typu skin-pack lub blister-pack

• do opakowań głęboko formowanych,

• do opakowań próżniowych i torebek do opakowania wyrobów przemysłowych,

• do pakowania mięsa i tłustych środków spożywczych,

• powlekanie i laminowanie tektury, papieru, celofanu, poliestru i folii aluminiowej,

• formowanie kształtek

• zadrukowywane flexo na cienkich foliach i offsetem na grubych

7. Sposoby aktywacji folii polimerowych i jej cel.

Metody aktywacji:

- fizyczne:

* wyładowania elektryczne niezupełne, zwane wyładowaniami koronowymi, stosowane głównie do aktywacji powierzchni folii;

* działanie płomieniem (opłomienianie) - do aktywacji kształtek;

* aktywacja wyładowaniami jarzeniowymi, promieniami ultrafioletowymi i laserem (metody rzadko stosowane);

- chemiczne:

* obróbka substancjami utleniającymi np. bezwodnym dwutlenkiem siarki, skondensowaną siarką, kwasem azotowym, tlenkiem krzemu, nadtlenkiem wodoru i ozonem do aktywacji kształtek (nie nadają się do pakowania środków spożywczych);

* obróbka gazowym fluorem lub fluorowodorem w mieszaninie z powietrzem do aktywacji folii (nadaje się do pakowania żywności);

- kombinowane:

* działanie węglowodorami chlorowanymi w połączeniu z napromieniowaniem ultrafioletem;

* działanie wyładowaniami koronowymi w atmosferze tlenku krzemu.

Cel aktywacji:

Folie i/lub kształtki polimerowe (z polietylenu, polipropylenu oraz poliestru) muszą być poddawane aktywacji powierzchni przed procesami drukowania, laminowania, klejenia, metalizowania, nanoszenia powłok uszlachetniających, warstw światłoczułych, kreślarskich itp. Aktywacja ma na celu zwiększenie adhezji farb, klejów, metali itp. do powierzchni tworzyw sztucznych. Adhezję w tych przypadkach determinuje stan energetyczny warstwy wierzchniej tworzywa charakteryzowany przez napięcie powierzchniowe i energię powierzchniową. Napięcie powierzchniowe jest zwykle małe i należy je zwiększyć, szczególnie w przypadkach tworzyw niepolarnych.

Podczas aktywacji wierzchniej warstwy zachodzą następujące zmiany:

- usuwanie zanieczyszczeń typu kurz, brud lub zewnętrznych powłok mających charakter zanieczyszczeń pochodzących z procesu przetwórstwa;

- deformacje geometryczne struktury powierzchni, powodując wzrost chropowatości;

- reakcje chemiczne prowadzące do powstawania na powierzchni folii i/lub kształtek związków polarnych prowadzących do wzrostu napięcia powierzchniowego.

8. Opisz znane Ci metody aktywacji folii polimerowych.

Metody aktywacji folii PE i PP

Obowiązuje ogólna zasada, że dobre zwilżanie i dobra adhezja farby, kleju itp. są wtedy, gdy napięcie powierzchniowe folii przewyższa co najmniej o 10mN/m napięcie powierzchniowe farby, kleju itp. Obniżenie napięcia powierzchniowego farby jest bardzo trudne lub wręcz niemożliwe. Do aktywacji folii stosowane są praktycznie dwie metody: fizyczne i chemiczne. Metody kombinowane stosowane są głównie do uszlachetniania folii OPP.

Spośród metod fizycznych do aktywacji powierzchni PE i PP stosowane są dwie:

- termiczna - obróbka płomieniem gazowym, stosowana wyłącznie do kształtek (butelek, pojemników) z PP i PE. Im wyższa temp. płomienia tym szybciej i efektywniej przebiega aktywacja. Na powierzchniach folii tworzą się grupy polarne, poprawiając adhezją przez zwiększenie napięcia powierzchniowego;

- elektryczna - metoda wyładowań koronowych - polega na obróbce folii prądem wysokiej częstotliwości, co umożliwia zadrukowywanie folii, zastosowanie ich do produkcji laminatów oraz przetwarzanie przez powlekanie. Folia jest przeprowadzana przez szczelinę pomiędzy uziemionym walcem a elektrodą pod napięciem i przy wielkiej częstotliwości prądu. Powstają grupy polarne. Zmiany zachodzące są zmianami powierzchniowymi. W przypadku aktywowania metodą wyładowań koronowych folii PE zachodzą 3 zmiany:

* oczyszczenie folii z zanieczyszczeń występujących na jej powierzchni,

* zmiany kształtu powierzchni folii,

* zmiany chemiczne zachodzące w wierzchnich warstwach folii aktywowanej.

Wśród metod chemicznych praktyczne zastosowanie do aktywacji powierzchni folii PE i PP znalazła ostatnio metoda aktywacji gazowym fluorem lub fluorowodorem. Tą metodą uzyskuje się bardzo wysokie napięcie powierzchniowe folii PE i PP, wynoszące aż ponad 72 mN/m. Folia po takiej aktywacji jest zwilżalna wodą. Metoda z gazowym fluorem lub fluorowodorem wymaga budowy specjalnych komór reakcyjnych.

W ostatnim czasie opracowano metodę kombinowaną, łączącą w sobie wyładowania koronowe i działanie krzemu ze środkami utleniającymi, czyli wyładowania koronowe w atmosferze krzemu i środków utleniających. W wyniku jej działania powstają tlenki krzemu, które wzmagają działanie wyładowań koronowych. Tego typu mieszaniny noszą nazwę Aldyne. Ta metoda jest stosowana głównie do aktywacji orientowanych folii polipropylenowych OPP i papieru. Folie PE i PP muszą być aktywowane w momencie ich wytwarzania. Aktywacja powierzchni maleje z upływem czasu i należy je powtórnie aktywować.

9. Rodzaje folii poliestrowych i ich zastosowanie.

Do folii poliestrowych zaliczamy folię z poli(tereftalanu etylenu) (PET), zwaną potocznie folią poliestrową, folię poliwęglanową (PC) oraz folię z poli(naftalenu etylenu) (PEN). Wszystkie wymienione folie poliestrowe są zadrukowywane i stosowane w charakterze opakowań giętkich - same lub jako składniki laminatów, czyli folii kompleksowych.

Folie z poli(tereftalanu etylenu) (PET)

Poli(tereftalan etylenu) - związek wielkocząsteczkowy, otrzymywany przez polikondensację kwasu tereftalowego lub jego estru. Najważniejszy przedstawiciel poliestrów w dziedzinie opakowań (folie i butelki PET).

Zastosowanie:

• po dodaniu zarodków krystalizacji PET tworzy odmianę wysokokrystaliczną CPET - do produkcji tacek, na których wyroby spożywcze są pakowane, zamrażane i podgrzewane w mikrofalówkach;

• przy intensywnym chłodzeniu PET-u można otrzymać polikondensat o przewadze struktury amorficznej, co wykorzystuje się do produkcji:

• orientowanej folii PET,

• sztywnych folii do termoformowania,

• preform, z których uzyskuje się orientowane butelki poliestrowe.

Do termoformowania i do preform stosuje się APET tzn. PET z dodatkiem kwasu izoftalowego;

• PETG - kopolimer kwasu tereftalowego z dwoma glikolami (etylenowym i dwumetanocyklo-

heksanem) - wykorzystywany do produkcji butelek i folii sztywnych do termoformowania;

• zastosowanie folii PET niepowlekanej to laminaty z papierem (zadrukowywuje się papier) lub folią aluminiową (zadrukowywuje się folię Al lub obie folie). Z powyższych laminatów produkowane są zazwyczaj opakowania;

• folie powlekane (uszlachetniane) stosowane są do produkcji opakowań środków spożywczych i to w postaci laminatów (np. opakowania do kawy - laminat folia PET z polietylenem lub z polietylenem i folią Al), do próżniowego pakowania wędlin (folia PET z polietylenem) oraz taki sam laminat do pakowania cieczy (soki, koncentraty owocowe, produkty alkoholowe oraz np. szampony);

• laminat folii PET z polietylenem znajduje również zastosowanie do produkcji produktów gotowanych w opakowaniu;

• laminat folii PET z folią polipropylenową - do pakowania produktów sterylizowanych w opakowaniu w temp. 130° C;

• powlekane folie PET stosowane są również jako podłoże w drukarkach laserowych i atramentowych;

• uszlachetniony PET stanowi wierzchnią warstwę materiałów samoprzylepnych.

Poliwęglany

Poliwęglany to liniowe, nasycone poliestry kwasu węglowego i dioli. Otrzymuje się je przez kondensację fosgenu z dianem. Największe znaczenie mają poliwęglany aromatyczne.

Zastosowanie:

- podatność na termoformowanie przy odporności na podwyższoną temperaturę umożliwia wyrób tacek do zestawów obiadowych, dostosowanych do podgrzewania w opakowaniu;

- odporność na przenikanie bakterii i odporność termiczna umożliwiają obróbkę cieplną przez sterylizację stąd służą do pakowania akcesoriów medycznych oraz preparatów farmaceutycznych i kosmetycznych;

- dzięki przezroczystości, przydatności do formowania i łączenia na gorąco można z nich wyrabiać opakowania typu skin-pack;

- ze względu na wysoką odporność mechaniczną i chemiczną laminatów stosowane są do produkcji różnego rodzaju dokumentów.

Poli(naftalen etylenu) (PEN)

Jest on kopolimerem kwasu 2,6-naftalenodikarboksylowego i glikolu etylenowego.

Zastosowanie:

• dzięki dobrym właściwościom termicznym i barierowym PEN może konkurować z wyrobami ze szkła i aluminium, a także z PET. Butelki z PEN są lekkie i mogą być napełniane w wysokiej temp. i kilkakrotnie używane;

• do wytwarzania błon fotograficznych i filmowych oraz włókien, z których wytwarzane są kordy opon samochodowych, taśmy przenośników i izolacji kabli.

10.Wlasciwosci folii z politereftalanu etylenu i ich zastosowanie.

Powstały w procesie kondensacjikwasu tereftalowego lub jego etylenu.

Folie giętkie wytwarzane są tylko z PET.

Folia poliestrowa z politereftalanu etylenowego (PET) charakteryzuje się:

• wysoką przezroczystością

• pali się słabo, po odsunięciu płomienia szybko gaśnie; w płomieniu topi się, a płomień ma zabarwienie żółte bez zapachu.,

• brakiem smaku i zapachu,

• wysoką wytrzymałością mechaniczną w stanie suchym i mokrym,

• dużą sztywnością i odpornością termiczną oraz dobrą odpornością chemiczną.

• mają średnią przenikalność pary wodnej, bardzo małą przenikalność takich gazów jak tlen i azot oraz małą przenikalność tłuszczy i substancji aromatycznych.

Folie PET nieuszlachetnione (niepowlekane) są:

• trudno zgrzewalne

• są trudnym podłożem drukowym

Ze względu na trudności w zgrzewaniu folie PET stosuje się w wersji powlekanej albo w postaci laminowanej.

Zastosowanie:

• folie PET niepowlekanej (nieuszlachetnionej) to laminaty z papierem lub folią aluminiową - z powyższych laminatów produkowane są zazwyczaj opakowania.

- folie powlekane (uszlachetnione) stosowane są jako podłoże w drukarkach laserowych i atramentowych, stanowią warstwę wierzchnią materiałów samoprzylepnych; stosowane są do produkcji opakowań środków spożywczych np.produktów gotowanych w opakowaniu oraz w postaci laminatów (np. opakowania do kawy - laminat folia PET z polietylenem lub z polietylenem i folią aluminiową), do próżniowego pakowania wędlin plasterkowanych (folia PET z polietylenem) oraz taki sam laminat do pakowania cieczy (soki, koncentraty owocowe, produkty alkoholowe oraz np. szampony) zaś laminat PET z folią polipropylenową - do pakowania produktów sterylizowanych w opakowaniu w temperaturze 130°C.

11.Folie poliweglanowe i ich właściwości i ich zastosowanie.

Folie poliwęglanowe charakteryzują się:

• wysoką wytrzymałością mechaniczną zarówno w podwyższonych, jak i obniżonych temperaturach Wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 125°C odpowiada wytrzymałości polietylenu w temperaturze pokojowej. Punkt krytyczności występuje poniżej -100°C. Pod wpływem wrzącej wody następuje obniżenie wydłużalności o około 50%. Nie stanowi to ograniczenia w stosowaniu folii poliwęglanowych do pakowania produktów przeznaczonych do gotowania w opakowaniu.

• wysoką udarnością

• stabilnością wymiarową,

• wysoką przezroczystością,

• odpornością chemiczną, obojętnością fizjologiczną oraz odpornością na przenikanie bakterii.

• własności mechaniczne folii poliwęglanowych są zbliżone do właściwości folii z poli(tereftalanu etylenu).

• są podatne na termoformowanie nawet przy formowaniu kształtek o dużej wysokości.

• obojętność fizjologiczna

Do wad należą:

• brak odporności na stężone alkalia i kwasy

• wysoka przepuszczalność pary wodnej i gazów.

Zastosowanie:

• podatność na termoformowanie przy jednoczesnej odporności na podwyższoną temperaturę i obojętności fizjologiczne umożliwia wyrób tacek przeznaczonych do zestawów obiadowych, dostosowanych do podgrzewania w opakowaniu.

• odporność folii poliwęglanowych na przenikanie bakterii oraz odporność termiczna umożliwiają obróbkę cieplną przez sterylizację - mają zastosowanie jako opakowania akcesoriów medycznych oraz preparatów farmaceutycznych i kosmetycznych.

• dzięki przezroczystości folii poliwęglanowych i ich przydatności do formowania i łączenia na gorąco, można z nich wyrabiać opakowania typu skin-pack.

• wykorzystywane do laminowania z innymi materiałami

• ze względu na znaczną odporność mechaniczną i chemiczną stosowane są w postaci laminatów do produkcji różnego rodzaju dokumentów (np. strony personifikowana nowego polskiego paszportu).

12.Folie polinaftalenowe i ich właściwości i ich zastosowanie.

Poli(naftalen etylenu) (PEN)

• bardzo dobre właściwości termiczne (wysoka temperatura zeszklenia)

• bardzo dobre właściwości barierowe (szczególnie wobec tlenu)

Zastosowanie:

• może konkurować z wyrobami ze szkła i aluminium, a także z PET. Butelki z PEN są lekkie, odporne na wstrząsy, mogą być napełniane w wyższej temperaturze kilkakrotnie używane (np. do napełniania piwem, którego pasteryzacja następuje w butelkach)

• stosuje się ponadto do wytwarzania błon fotograficznych i filmowych oraz włókien

• z włókien PEN otrzymuje się m.in. kordy opon samochodowych, taśmy przenośników i izolacje kabli.

13. Folie poliamidowe i ich właściwości oraz zastosowanie

Poliamidy to tworzywa krystaliczne. Charakterystyczne jest występowanie wiązania amidowego (peptydowego) -CONH-.

• tworzywa termoplastyczne

• duża wytrzymałość mechaniczna,

• nie najlepsze właściwości optyczne,

• duża odporność termiczna wymaga wysokich temperatur przetwórstwa (np. prądem dużej częstotliwości),

- mają tendencje do absorpcji wody,

• ograniczona zgrzewalność, dobre właściwości barierowe względem tlenu i aromatów,

• dobra wytrzymałość na rozciąganie

• dobra odporność termiczna,

• duża wydłużalność,

• znaczna tłoczność,

• odporność na tłuszcze, oleje, rozpuszczalniki organiczne i zasady,

• 15-100μm grubości

• orientowane 2 kierunkowo (rzadko 1 kierunkowo)

• pali się na niebiesko, ma duszący zapach,

• zadrukowywana flexo i wklęsłodrukiem

Zastosowanie:

- do pakowania wyrobów przechowywanych w bardzo niskich temperaturach i poddawanych sterylizacji (odporność temperaturowa -50 do +150°C) - jako osłonki wędliniarskie, torebki do gotowania ryżu, opakowania do zamrażania,

- ze względu na małą przepuszczalność tlenu - ochrona przetworów mięsnych, ryb i serów,

• odmiany odporne na sterylizację - do zabezpieczania środków farmaceutycznych, narzędzi chirurgicznych

• laminaty

14. Folie polistyrenowe i ich zastosowanie.

Polistyren jest polimerem o budowie liniowej powstałym wyniku wolnorodnikowej kopolimeryzacji

• duża masa cząsteczkowa

• rozpuszcza się w aromatycznych i chlorowanych węglowodorach, estrach, ketonach, disiarczku węgla i pirydynie; nierozpuszczalny w węglowodorach alifatycznych, niższych alkoholach, eterze, fenolu, kwasie octowym i wodzie.

W zastosowaniach opakowaniowych wykorzystywane są dwa rodzaje tworzyw styrenowych:

- niemodyfikowany homopolimer styrenu - polistyren ogólnego stosowania PS,

- kopolimer styrenu z butadienem - polistyren wysokoudarowy PS-HI.

PS niemodyfikowany:

duża sztywność, przezroczystość, połysk, kruchy, termoplastyczny, łatwo płynący i zestalający się. Zastosowanie : kubeczki, miseczki, tacki, wkładki oraz owinięcia.

Folie z PS z polimerów wysokoudarowych:

zwykle nieprzezroczyste, przetwarzane metodą termoformowania;

Zastosowanie: kubki, tacki, różnego rodzaju pojemniki, do pakowania produktów spożywczych zawierających tłuszcze, do pakowania papierosów i sterylizowanego sprzętu medycznego, produkuje się kształtki

Folie PS dwuosiowo orientowane:

przezroczysty, o wysokim połysku, dobrej sztywności, podatny na formowanie oraz zgrzewanie, mogą być produkowane nieprzezroczyste - białe lub w barwach pastelowych, odporne na niskie temperatury, przenikliwy dla wody i innych par, często metalizowany co zmniejsza przenikliwość: drukowane typoofsetem (kształtki), flexo i sito (cienkie folie).

Zastosowanie: do pakowania wielu produktów spożywczych, spożywczych tym zawierających tłuszcze, metalizowane folie PS do efektownych opakowań upominkowych, produkuje się kubki, miseczki, puszki, pudełka, pojemniki, tacki, owinięcia

Folia PS piankowe:

z granulatu z poroforem, wytłaczane z rozdmuchem lub jako rękaw; w Polsce rzadko spotykana, ze spienionej folii wytwarzane są różne kształtki, serwetki, wyściółki, drukowanie kalendarzy wieloplanszowych i innych produktów galanterii poligraficznej.

15. Folie degradowalne, ich charakterystyka i zastosowanie.

Folie biodegradowalne - podatne na rozkład pod wpływem czynników biologicznych, 3-6 lat się rozkłada.

Tylko celofan ulega biodegradacji. Teraz się go praktycznie nie stosuje, został zastąpiony podatną folią polipropylenową orientowaną.

Zastosowanie: pakowanie wody mineralnej, detergentów i środków ochrony rośli,
w ogrodnictwie, produkcja reklamówek, etykiet rozpuszczalnych w wodzie.

Biopolimery o strukturze poliestrowej:

- biomax - do wielu produktów jednorazowego użytku,

- bioceta - z octanu celulozy, w pełni degradowana.

Biofolie mają ograniczone zastosowanie, nie zastępują tych opakowań, które są, ale mogą być stosowane do naczyń jednorazowego użytku, worków na odpady do kompostowania.

16.Folie metalowe, ich rodzaje i zastosowanie.

Folie metalowe (ang.foil) to folie aluminiowe o różnej zawartości innego surowca (do 5%), o grubości 4-200μm, przy czym folie poniżej 15μm mają zwykle jedną stronę z połyskiem, a drugą matową. Są niechłonne, odporne na większość rozpuszczalników, olejów, tłuszczów, wosków, gazów i środków spożywczych. Nie mają zapachu, nietoksyczne, całkowicie nieprzezroczyste. Wyróżniamy folie gładkie (do produktów mlecznych i cukierniczych), lakierowane pokryte barwnymi lakierami (przemysł cukierniczy) i tłoczone (przemysł tytoniowy i cukierniczy). Występują one w postaci arkuszy (50-100 μm) i zwoi (5-150 μm). Folie aluminiowe przeznaczone do zadrukowywania mogą mieć powierzchnię gładką lub moletowaną. Praktycznie do zadrukowania stosowane są wyłącznie folie gładkie. Zadrukowuje się (po uprzednim odtłuszczeniu, ewentualnie pokryciu tlenkami metali lub lakierowaniu poprawiającym jakość druku) technikami: offsetową (arkuszowa), wklęsłodrukową i flexograficzną.

Zastosowanie:

• bezpośrednio do pakowania np.żywności

• platynki (wieczka do jogurtów itp.)

• do pakowania czekoladek

• ozdobne zamknięcia

• opakowania na leki

• jako warstwy laminatów z papierem, pergaminem i tworzywami sztucznymi.

17.Laminaty a monofolie - różnice i właściwości oraz zastosowanie.

Monofolie są to folie homogeniczne, czyli zbudowane z tego samego materiału, metalowe np. aluminiowe lub z tworzyw sztucznych, zalicza się do nich także folie lekko metalizowane.

Laminaty (folie kompleksowe) to, w odróżnieniu od monofolii, folie co najmniej dwuwarstwowe, otrzymywane przez połączenie ze sobą warstw tworzyw sztucznych, papieru i folii metalowych przez wytłoczenie, klejenie lub zgrzanie. Mogą być one zadrukowywane po wierzchu lub wewnątrz (jeżeli jedna z warstw jest przezroczysta) według różnych technologii.

Monofolie i laminaty mają bardzo różnorodne właściwości i zastosowanie w zależności od ich składu i budowy. Laminaty łączą cechy warstw z których są zbudowane dzięki czemu dają większą barierowość od monofolii. Mają szerokie zastosowanie jako opakowania żywności i innych produktów.

18.Różnica między pigmentem a laką.

Pigmenty są to organiczne lub nieorganiczne substancje barwiące, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalnikach organicznych, olejach schnących i żywicach. Mogą być one naturalne (kopalne) - praktycznie już nie używane lub syntetyczne. Wykazują zdolność barwienia w stanie nie rozpuszczonym. Do produkcji farb stosuje się zarówno pigmenty organiczne, jak i nieorganiczne a także węglowe (sadzę) oraz perłowe i metaliczne o przeznaczeniu specjalnym. Występują pigmenty kryjące i transparentowe. Np. biel cynkowa, żółcień cynkowa, błękit Milori.

Laki to nierozpuszczalne substancje barwiące, będące produktami otrzymanymi z barwników rozpuszczalnych w wodzie przez ich wytrącenie w postaci odpowiednio zmodyfikowanej i nierozpuszczalnej lub przez trwałe ich osadzenie na podłożu. Występują laki kryjące i transparentowe. Coraz częściej zastępują one pigmenty zarówno organiczne i nieorganiczne.

19. Rodzaje lak:

Laki to nierozpuszczalne substancje barwiące będące produktami otrzymywanymi z barwników rozpuszczalnych w wodzie. Charakteryzują się właściwościami kryjącymi, jak również transparentnymi.

Barwnikami kwasowymi nazywamy takie barwniki, których cząsteczki zawierają grupy kwasowe -COOH lub -SO3H. Tworzą one sole wapniowe lub barowe nierozpuszczalne w wodzie, będące cennymi lakami. Do lak barwników kwasowych należą:

- laka barowa żółcieni naftalowej S;

- laka barowa tetrazyny;

- laka barowa żółcieni trwałej;

- czerwienie litolowe;

- laki fluoresceiny.

Barwniki zasadowe zawierają grupy - NH2, - NHCH3, - N(CH3)2, - N(C2H5)2, tworzą bardzo cenne laki z kompleksowymi kwasami fosforomolibdenowymi i fosforowolframowymi, zwane fanalami. Mają one dobrą odporność na światło i wodę oraz czyste i żywe barwy. Zaliczamy do nich:

- laki zieleni malachitowej i brylantowej;

- laki błękitu Victoria B;

- laki rodaminy.

Laki otrzymuje się również z barwników zasadowo-kwasowych i zaprawowych (alizarynowych). Do produkcji farb stosowane są również tzw. „pigmenty węglowe“, które są lakami barwników fioletowych i niebieskich osadzonych na sadzy.

20.Skłąd farb drukowych:

Barwidła - nadają barwę farbie, najczęściej to ciało stałe rozproszone w spoiwie

• barwniki

7. wodne

8. zasadowe

9. kwasowe

10. spirytusowe

11. metalokompleksowe

12. tłuszczowe

• pigmenty

a) naturalne

b) syntetyczne

• laki

5. barwników kwasowych

6. barwników zasadowych

7. barwników zasadowo-kwasowych

8. barwników zaprawowych

Spoiwa- faza ciekła, rozprasza iwiąże barwidło dając jednolitą masę (kompozyt)

• olejowe

• olejowo-żywiczne

• rozpuszczalnikowe:

3. rozpuszczalniki i rozcieńczalniki

4. żywice

Inne surowce pomocnicze:

• podbarwiacze

• plastyfikatory

• środki powierzchniowo czynne

• środki alkalizujące

• środki konserwujące

• wypełniacze

• siarczan barowy, wodorotlenek glinowy, węglan wapnia i magnezu

• biel odprawowa

• krzemionka, talk, pokosty

• pasty: przeciutleniające, obniżające tack, offsetowe, przeciwdziałające odbijaniu, przeciw pyleniu, woskowe

• suszki

21. Podział farb ze wzg. na ich postać. Podaj przykłady:

4. farby ciekłe - z rozpuszczalnikami typu alkohol - farby flexograficzne i wklęsłodrukowe

5. półciekłe - z olejami mineralnymi będącymi rozpuszczalnikami żywicy - farby gazetowe

6. maziste - pokosty z olejów lub olejów modyfikowanych - farby offsetowe, typograficzne i sitodrukowe

22.Scharakteryzuj rodzaje pigmentów stosowanych do produkcji farb drukowych.

Pigmenty nieorganiczne syntetyczne (krystaliczne) to różnorodne substancje o zróżnicowanej budowie chemicznej (tlenki i mniej lub bardziej złożone pochodne nieorganiczne) np.:żółcienie, błękit Milori, biel tytanowa i cynkowa.

Sadza jest zaliczana również do pigmentów nieorganicznych. Jest ona praktycznie mikrokrystaliczną odmianą węgla. Sadza jest pigmentem o dużej sile barwienia, odpornym na światło, kwasy, alkalia (ługi), wilgoć i temperaturę. Sadzę otrzymuje się przez niezupełne spalanie związków organicznych. W zależności od tego, z jakiego materiału sadza została otrzymana różni się ona właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Rozróżnia się m.in. sadzę płomieniową, lampową, gazową i acetylenową.

Pigmenty metaliczne (brązy)

złoty - stop miedzi i cynku (mosiądz o zawartości cynku 10-30%)

srebrny - rozdrobniony Al

czerń magnetyczna - FeO·Fe2O3 (kompleksowy tlenek żelaza) o barwie czarnej z odcieniem brązowym. Jest to pigment matowy. Odznacza się bardzo dobrą odpornością na podwyższoną temperaturę i światło. Jego

cechą podstawową są silne właściwości magnetyczne. Służy on do produkcji farb specjalnych. Nadruki nim wykonane nadają się do automatycznego odczytu.

Pigmenty perłowe charakteryzują się wysokim połyskiem i efektownym wyglądem, stwarzają problemy ze względu na duże rozmiary cząsteczek pigmentów i ich kruchość; powstają przez powlekanie miki tlenkami metali o różnej grubości.

Pigmenty organiczne syntetyczne w porównaniu z pigmentami nieorganicznymi wyróżniają się wysoką intensywnością barwy, czystością odcieni i niskà gęstością. Wytworzone z nich farby są wydajne i charakteryzują się dobrymi właściwościami drukowymi. Przykładowe grupy pigmentów organicznych: azowe, antrachinonowe.

23. Pigmenty i laki występują pod postaciami:

- proszków, wymagających w procesie wytwarzania farb dalszego rozdrabniania (mielenia ze spoiwem), pylą; jest to tradycyjna postać pigmentów i lak;

- proszków preparowanych; otrzymywanych przez osadzanie na ziarnach pigmentu w czasie jego wytwarzania, środków ułatwiających zdyspergowanie w spoiwie;

- granulek, zmniejszających uciążliwe pylenie towarzyszące stosowaniu pigmentów pylistych;

- łusek (tzw. chipsów), otrzymywanych przez odparowanie rozpuszczalnika z zawiesiny pigmentów lub laki w roztworze substancji błonotwórczej, najczęściej nitrocelulozy; łuski zawierają pigment (lak), nitrocelulozę i plastyfikator; produkuje się dwa rodzaje chipsów: z użyciem nitrocelulozy rozpuszczalnej w alkoholu i rozpuszczalnej w estrach; wytwarzanie z nich farb fleksograficznych lub wklęsłodrukowych sprowadza się zazwyczaj do ich rozpuszczenia w odpowiednim rozpuszczalniku, oprócz łusek nitrocelulozowych (zwanych także nitropigmentami), stosowane również łuski poliamidowe, etylocelulozowe oraz kalafoniowo - maleinowe, błonki farbowe utworzone przez farby

otrzymane z łusek charakteryzują się wysokim połyskiem i wysoką transparentownością;

- past flaszowanych, będących mieszaniną pigmentu i spoiwa otrzymaną w procesie flaszowania. Proces ten polega na usunięciu wody z pasty wodnej pigmentu, otrzymanej na określonym etapie jej produkcji, przez ugniatanie z odpowiednio dobranym spoiwem olejowym i środkiem ułatwiającym przeprowadzenie procesu. Pigmenty flaszowane odznaczają się wybitnie drobnym ziarnem. Wytwarzanie z nich farb jest znacznie uproszczone. Stosuje się je w niezbyt dużym zakresie do produkcji niektórych odmian farb np. farb offsetowych do drukowania zwojowego typu heat-set.

24.Chipsy (patrz 23)

Chipsy(łuski) są jedną z postaci pigmentów stosowanych do produkcji farb drukowych, otrzymywane przez odparowanie rozpuszczalnika z zawiesiny pigmentu i substancji błonotwórczej. Aby uzyskać z nich farbę fleksograficzną lub wklęsłodrukową wystarczy rozpuścić je w rozpuszczalniku; błonki farbowe utworzone przez farby otrzymane z łusek charakteryzują się wysokim połyskiem i wysoką transparentnością. Chipsy są wykorzystywane do produkcji farb drukowych.

25.Rodzaje i zasada działania suszek

Suszki (sykatywy)-są grupą środków dodawanych do spoiw olejowych o olejowo-żywicznych podczas ich produkcji oraz w razie potrzeby przez drukarzy, do farb lub roztworu nawilżającego. Suszki to sole niektórych metali i kwasów organicznych (wyższych kwasów tłuszczowych), przyśpieszające katalitycznie wysychanie olejów schnących. Pod względem chemicznym suszki to substancje o charakterze mydeł lub sole kwasów żywicznych.

Dzisiaj stosowane są prawie wyłącznie suszki manganowe (objętościowe), kobaltowe (powierzchniowe), cynkowe (słabo działają) lub mieszane (Co+Mn), czasem Ca - dodawany do farb bo polepsza dyspersję pigmentu. Suszki mieszane, tzn. pochodne różnych metali dają lepsze wyniki niż suszka jednometalowa. Rola anionu organicznego suszki-reszty wyższego kwasu tłuszczowego lub żywicznego - ogranicza się do spowodownia rozpuszczenia subst. sykatywowej w oleju.

Mechanizm działania suszek nie jest do końca wyjaśniony. Nie jest łatwe ustalenie optymanlej ilości suszki wprowadzanej do farby, której działanie będzie najlepsze. Trzeba bardzo uważać, gdyż dodając zbyt duża ilość suszki możemy uzyskać efekt odwrotny do oczekiwanego, czyli spowolnienie suszenia. Im wyższa temperatura tym suszka skuteczniejsza. W druku wielobarwnym mokro na mokro suszka Co może być stosowana tylko jako ostatnia.

W zależności od postaći suszki dzielą się na ciekłe i pastowe (utarte z olejem lnianym).

26. Metody utrwalania farb

Utrwalanie farb to zespól procesów fizycznych i chemicznych wynikających ze współdziałania farby i podłoża oraz procesów zachodzących w warstwie farby prowadzących do utworzenia trwałej błonki. Utrwalanie potocznie nazywanej jest „schnięciem farby”.

Przy utrwalaniu farby na podłożu chłonnym (wsiąkliwym) w momencie drukowania następuje:

-zwilżanie podłoża drukowaną farbą,

-wtłaczanie farby w głąb podłoża.

Po zadrukowaniu w dalszym ciągu występuje swobodne wnikanie ciekłych składników farby w podłoże.

Przy utrwalaniu farby na podłożu niewsiąkliwym (niechłonnym) wystaje tylko zwilżanie podłoża drukowego farbą.

Farby drukowe utwalają się najczęściej wg podanych niżej mechanizmów lub ich kombinacji:

-przez absorbcję (wsiąkanie w podłoże),

-przez odparowanie rozpuszczalnika,

-przez utlenianie z polimeryzacją (tzw. Utrwalanie oksydacyjne),

-przez promieniowanie (UV, strumieniem elektronów)

-inne metody (np. wilgocią)

Utrwalanie przez absorbcję

Dotyczy przede wszystkim zadrukowywania papieru gazetowego lub niektórych innych niepowlekanych papierów zwojowych. Utrwalanie przez absorpcję jest najprostszym z mech., gdyż następuje wskutek fizycznej absorpcji farby w pory chłonnego papieru. Zwilżanie papieru przez farbe dochodzi do skutku, gdy wartość napięcia powierzchniowego papieru jest co najmniej równa jego wartości dla farby. Jednocześnie ze zwilżaniem dochodzi do wtłaczania farby pod pow. papieru.

Utrwalanie przez utlenianie

Farby typograficzne, offsetowe, typooffsetowi do drukowania na maszynach arkuszowych i stalorytniczych utrwalają się w wyniku utleniania i związanej z tym działaniem polimeryzacji. Spoiwa tego typu farb składają się z olejów schnących lub/i modyfikowanych nimi żywic.

Po procesach zwilżania i ewentualnej absorpcji zwarte w farbie oleje schnące lub modyfikowane nimi żywice zaczynają pod wpływem tlenu z pow. Polimeryzować. Proces jest przyśpieszany przez dodatek suszek. Następuje zestalanie w skutek polimeryzacji ciekłego spoiwa, a tym samym utrwalanie farby. Przyśpieszenie utrwalania niektórych arkuszowych farb offsetowych o specjalnym składzie jest powodowane promieniowaniem podczerwonym.

Utrwalanie przez odparowanie substancji lotnej

Ten typ utrwalania występuje w zasadzie tylko przy utrwalaniu farb ciekłych ( flekso i wklęsłodruk) stosowanych do drukowania podłoży niechłonnych oraz w przypadku niektórych farb sitodrukowych i typooffsetowych przeznaczonych do drukownia podłoży niechłonnych. W powyższych przypadkach odparowanie lotnego rozpuszczalnika następuje w temp. 25-30 ºC. Po odparowaniu rozpuszczalnika pozostaje stała żywica i pigment związany przez żywicę z zadrukowywanym podłożem.

Utrwalanie farb promieniowaniem

Do utrwalania farb stosuje się: promieniowanie nadfioletowe (UV) oraz wiązke przyśpieszonych elektronów (strumień elektronów). Wiązka przyśpieszonych elektronów zwana także promieniowaniem elektronowym nie jest falą (promieniowaniem) elektromagnetyczną, niemniej en., jaką niesie, odpowiada en. krótkofalowego promieniowania UV i jest często stosowana zamiast niego. Takie farby nazywane są fotoutwardzalnymi.

Utrwalanie promieniowaniem nadfioletowym

Utrwalanie farb drukowych promieniowaniem nadfioletowym (UV) pododuje praktycznie natychmaitowe całkowite zestalenie bez odparowania jakichkolwiek substancji. Farby drukowe utrwalane promieniowaniem UV utrwalają się wg dwóch odmiennych mech. Produkowane są farby utrwalane promieniowaniem UV wg rodnikowego i kationowego mechanizmu procesu polimeryzacji.

Utrwalanie strumieniem elektronów

Utrwalanie promieniowaniem UV wg mechanizmu rodnikowego

Utrwalanie promieniowaniem UV wg mechanizmu kationowego

(opisane w pyt. nr 27)

Inne metody utrwalania farb

Chemoutwardzenie

Farby ciekłe dwuskładnikowe: wklęsłodrukowe, fleksograficzne i sitodrukowe bardzo cześto są utrwalane przez utwardzenie zastosowanej żywicy z utwardzaczem. Są to farby rozpuszczalnikowe, w związku z tym w pierwszym etapie musi nastąpić odparowanie rozpuszczalnika, a następnie reakcja chemoutwardzalna.

Również tak zwane farby termoutwardzalne stosowane do drukowania na blasze technika offsetową oraz na kształtkach z metalu lub tworzyw sztucznych zadrukowywanych w technice sitowej i niekiedy typoofssetowej utrwalane są piecowo w szerokim zakresie temperatur. Podwyższona temp. Powoduje przyśpieszenie odparowania rozpuszczalnika i termiczne utwardzenie farb.

Utrwalenie następuje wskutek obniżenia temperatury

Stosowane są również farby sitodrukowe (głównie do drukowania na szkle) i farby wklęsłodrukowe, które nanoszone są na podłoże w podwyższonej temp., a ich utrwalenie następuje wskutek obniżenia temp.

Utrwalenie wilgocią

Spoiwo wytrąca się pod wpływem wilgoci i następuje sieciowanie; może być dzięki wilgoci z papieru lub przez nadmuch pary wodnej; nie może być stosowany do offsetu.

27. Farby utrwalane promieniowaniem UV

Utrwalanie farb promieniowaniem

Do utrwalania farb stosuje się: promieniowanie nadfioletowe (UV) oraz wiązkę przyśpieszonych elektronów (strumień elektronów). Wiązka przyśpieszonych elektronów zwana także promieniowaniem elektronowym nie jest falą (promieniowaniem) elektromagnetyczną, niemniej en., jaką niesie, odpowiada en. krótkofalowego promieniowania UV i jest często stosowana zamiast niego. Takie farby nazywane są fotoutwardzalnymi.

Utrwalanie promieniowaniem nadfioletowym

Utrwalanie farb drukowych promieniowaniem nadfioletowym (UV) powoduje praktycznie natychmiastowe całkowite zestalenie bez odparowania jakichkolwiek substancji. Farby drukowe utrwalane promieniowaniem UV utrwalają się wg dwóch odmiennych mech. Produkowane są farby utrwalane promieniowaniem UV wg rodnikowego i kationowego mechanizmu procesu polimeryzacji.

a) wg mechanizmu rodnikowego

W tym przypadku polimeryzacja płynnego spoiwa przebiega na zasadzie rodnikowej łańcuchowej reakcji chemicznej. Ze względu na niewystarczający poziom energetyczny promieniowania UV do wywołania polimeryzacji niezbędnym okazało się wprowadzenie do farby substancji o dużej reaktywności w zakresie emitowanego promieniowania UV. Są to fotoinicjatory, które absorbując energia promieniowania UV tworzą wolne rodniki aktywujące polimeryzację monomerów, uczestniczących w sieciowaniu żywicy. Rodnikowa reakcja sieciowania żywicy przebiega w ułamku sekundy. Po tym czasie otrzymujemy całkowicie utrwaloną farbę. Farby UV rodnikowe ze względu na obecność w nadmiarze fotoinicjatorów nie mogą być stosowane do drukowania opakowań mających bezpośredni kontakt ze środkami spożywczymi.

b) wg mechanizmu kationowego

Utrwalanie kationowe zachodzi nie tylko pod wpływem promieniowania UV. Do zapoczątkowania reakcji niezbędna jest pewna il. en. cieplnej. W charakterze żywic nienasyconych w tym przypadku stosowane są najczęściej żywice epoksydowe. Stosowane fotoinicjatory mają zupełnie inna budowę. Ich zadaniem jest wydzielenie pod wpływem promieniowania UV kwasów (kationów). Kwasy te oddziałują na spoiwo i zapoczątkowują polimeryzację. Reakcja kationowa, choć także przebiega w ułąmku sekundy, jest wolniejsza od reakcji rodnikowej.

Inhibitorem reakcji kationowej utrwalania promieniowaniem spoiwa farb i lakierów UV jest woda. W związku z tym nie ma farb offsetowych utrwalanych kationowo.

Farby utrwalane UV są dopuszczone do drukowania opakowań mających bezpośredni kontakt ze środkami spożywczymi. Farby UV utrwalane kationowo produkowane są głównie do drukowania zwojowego typograficznego i fleksograficznego.

28.Utrwalanie strumieniem elektronów

Farby utrwalane promieniowaniem UV, polimeryzujące wg mechanizmów rodnikowych mogą być również utwardzana strumieniem elektronów. Proces ten bywa bardzo często nieprawidłowo nazywany utrwalaniem promieniowaniem elektronowym. Farby, które poddawane są procesowi suszenia za pomocą strumienia elektronów, nie muszą zawierać fotoinicjatora. Energia, jaką niesie ze sobą strumień elektronów, odpowiada w zasadzie en. promieniowania rentgenowskiego bądź en. dalekiego nadfioletu. Zaabsorbowanie en. o takiej wartości zapoczątkowuje reakcje polimeryzacji bez konieczności stosowania fotoinicjatorów. System. ten jest znacznie droższy od rodnikowego UV. Farby te mogą być stosowane do drukowania opakowań mających bezpośredni kontakt ze środkami spożywczymi.

29. Lepkość (definicja) i jej znaczenia dla farb drukowych.

Lepkość — właściwość płynu (cieczy lub gazu), która sprawia, że przy zmianie kształtu występuje w płynie naprężenie styczne, wykazujące proporcjonalność do prędkości (szybkości ścinania) zmiany kształtu. W przypadku cieczy lepkość jest właściwością polegającą na stawianiu oporu przy przesuwaniu laminarnym i nie przyspieszonym dwóch graniczących ze sobą warstewek cieczy. Lepkość można wyrazić wzorem:


lub


gdzie:

η — lepkość [Pa·s]

τ — naprężenie styczne (ścinające) [N/m²]

D — szybkość ścinania [s^-1]

Lepkość jest bardzo ważnym parametrem dla farb drukowych. W zależności od jej wartości zależy dobór danej farby do danej techniki drukowania. Zależy też od niej czas schnięcia jak i ilość przenoszenia farby z cylindrów lub płyt drukowych na podłoże.

30. Różnica między cieczami newtonowskimi a nie nienewtonowskimi.

Cieczami newtonowskimi nazywamy te ciecze, które spełniają prawo Newtona, czyli charakteryzują się dwoma cechami:

• Zaczynają płynąć nawet wtedy, gdy naprężenia styczne są ekstremalnie małe;

• Współczynnik lepkości jest niezależny od naprężenia stycznego (ścinającego). Jest on tylko funkcją temperatury i ciśnienia.

Ciecze newtonowskie różnią się również od cieczy nienewtonowskich swoimi reogramami (krzywymi płynięcia), czyli zależnością D=f(τ). Dla cieczy newtonowskich reogram jest linią prostą wychodzącą z układu współrzędnych. Cechami cieczy nienewtonowskich będącymi nieraz bardzo złożonymi układami dyspersyjnymi są rezultatem oddziaływania wielu czynników, jak: kształt i rozmiar cząsteczek fazy rozproszonej, ich solwatacja przez środek rozpraszający, obecność na nich ładunku elektrycznego, a zwłaszcza stężenie cząsteczek ciała stałego w cieczy.

31. Reogramy różnych rodzajów cieczy nienewtonowskich.

Ciecze idealnie plastyczne charakteryzują się lepkością pozorną zmniejszającą się wraz ze wrostem D lub τ. Następuje to tylko do określonej wartości τ₀ zwanej granicą płynięcia. Po przekroczeniu granicy płynięcia gradient prędkości rośnie proporcjonalnie do naprężenia ścinającego pomniejszonego o wartość granicy płynięcia.







Ciecze pseudoplastyczne charakteryzuje spadek lepkości pozornej wraz ze wzrostem D lub τ. Krzywa ma postać linii prostej tylko dla większych naprężeń stycznych. Granicznej wartości cotangensa kąta nachylenia krzywej płynięcia odpowiada lepkość przy prędkości ścinania nieskończenie dużej η_∞. Wielkość η_∞ jest współczynnikiem lepkości plastycznej dużej szybkości, a więc takiej jaka występuje na maszynie drukującej np. f.offsetowe arkuszowe







Ciecze dylatancyjne charakteryzują się wzrostem lepkości pozornej wraz ze wzrostem szybkości ścinania lub naprężenia ścinającego (prawdopodobnie dzięki wytworzeniu się podczas płynięcia pewnych struktur wiążących).




Ciecze lepkosprężyste łączą w sobie cechy cieczy lepliwej (doskonałej) Newtona i ciała sprężystego Hook'a. Naprężenia styczne wywołują więc w nich zarówno przepływ jak i odkształcenie sprężyste. Zależność D=f(τ) dla tych cieczy wykazuje anomalie charakterystyczne dla płynięcia lepkosprężystych.




32. Pojecie tiksotropii wraz z reogramami.

Tiksotropia to każdy proces, w którym - w skutek niszczenia wewnętrznej struktury układu - następuje izotermiczne zmniejszenie się tarcia wewnętrznego płynu z upływem czasu ścinania, jak również dostatecznie powolny (dający się zmienić w czasie) powrót do pierwotnej konsystencji w czasie spoczynku. Nie dotyczy to procesu skracania łańcuchów polimerów na stała.

zestalenie


Zol (ciekły koloid) żel (stały)


ruch




Tiksotropia jest przyczyną zmian lepkości farby.


Krzywa płynięcia farby

I - odcinek maksymalnej stałej lepkości, który odpowiada farbie z nie naruszoną strukturą

II - odcinek zmniejszającej się lepkości, który odpowiada stałemu niszczeniu struktury farby

III - odcinek minimalnej stałej lepkości, który odpowiada całkowitemu zniszczeniu struktury farby.

Na rysunku poniżej przedstawiono krzywą płynięcia farb wykazujących zjawisko tiksotropii. Ma ona bardzo charakterystyczny kształt. Część krzywej uzyskana dla farb przy zwiększeniu gradientu prędkości nie pokrywa się z częścią krzywej obrazującą zmniejszenie gradientu prędkości. Krzywa płynięcia farb tiksotropowych tworzy tzw. pętlę histerezy.




33. Pojecie lepkości kinematycznej.

Lepkość kinematyczna (kinetyczna, umowna) (v) farb drukowych określana jest jako stosunek lepkości dynamicznej (η) do gęstości cieczy (ρ) oznaczonych w tej

samej temperaturze i wyrażających się równaniem: v=η /ρ

w którym:

η - lepkość dynamiczna, Pa·s

ρ - gęstość farby kg/m3

Jednostką lepkości kinetycznej jest m2/s.

Przy laminarnym przepływie (wypływie) cieczy (farb ciekłych) czas

wypływu farb z naczynia o określonej średnicy wypływu (kubek Forda) jest proporcjonalny

do lepkości kinetycznej.

34. Scharakteryzuj pojecie tacku, opisz jego znaczenie w przypadku farb drukowych.

Tack określany jest jako ogół właściwości adhezyjno-kohezyjnych farb drukowych, klejów i innych cieczy o podobnym charakterze reologicznym. Tack farby drukowej związany jest z podatnością podziału warstwy farby w układzie farbowym oraz do podziału farby przy jej przenoszeniu na formę drukową i z formy na podłoże. Należy wyróżnić tutaj dwa zjawiska składające się na tack farby: adhezji farby do powierzchni, z którą się ona styka, i opór, jaki stawia warstwa farby podczas jej podziału pomiędzy dwie powierzchnie. Tack ma istotne znaczenie dla farb mazistych i półmazistych. Podniesienie temperatury lub dodatek olejów zmniejsza tack.

Od wielkości tacku zależy rozcieranie i przenoszenie farby w układzie farbowym, nadawanie farby na formę drukową i jej przenoszenie z formy na papier (lub na inne podłoże). Farba o małym tacku nie dzieli się i nie przechodzi na dolne wałki farbowe, a powoduje jedynie ich poślizg.

Z reguły im wyższy tack, tym lepsza farba. Jednakże przy zbyt wysokim tacku może nastąpić zrywanie powierzchni podłoża (papieru), zwłaszcza gdy ma on zbyt niską spoistość powierzchni. Rozcieranie, podział i przenoszenie farby oraz jej obracanie się w kałamarzu farbowym jest uzależnione od tacku farby. Jeżeli jest on zbyt niski, to farba nie będzie obracała się w kałamarzu, nie będzie rozcierana, dzielona i przenoszona - czyli będzie nieprzydatna do drukowania.

Stabilność procesu drukowania jest tym niższa im niższa jest wartość przyrostu tacku.

Im niższy tack, tym zwykle wyższa intensywność pylenia farby.

Tack w przypadku farb offsetowych decyduje także o skłonności farb do emulgowania. Farba o najniższym tacku lub o największym spadku tacku w czasie będzie miała największą skłonność do emulgowania, czyli będzie tworzyła niestabilną emulsję typu woda w oleju (farbie) zawierającą duży procent wody, która to emulsja będzie niestabilne w czasie efekty drukowania. W czasie druku mokro na morko istotna jest kolejność drukowania - farba o taku większym musi być drukowana przed tą o mniejszym, inaczej nastąpi zerwanie poprzednio nałożonej farby przez następną.




θ-tack

η-lepkość

h-grubość

q-siła nacisku

35. Róznice miedzy właściwościami zaschniętej warstwy farby a właściwościami druku

Właściwości druku oraz jego zastosowanie do konkretnego celu są zazwyczaj wynikiem odpowiednich właściwości zaschniętej (utrwalonej) warstwy farby. Wymagania stawiane zaschniętej warstwie farby ściśle zależą od zadrukowanego podłoża w charakterze opakowań lub materiałów. Najczęściej wymaganymi właściwościami zaschniętej warstwy farby jest nie reagowanie z substancjami (obojętność) umieszczonymi w opakowaniu. Właściwości zaschniętej warstwy farby nazywamy właściwościami użytkowymi i bada się je przez analizę odbitek drukarskich (na znormalizowanych odbitkach). Badanie właściwości odbitek produkcyjnych nie daje pojęcia o właściwościach zaschniętej warstwy farby, gdyż nie zapewnia stałości materiału badawczego. Badanie odbitek produkcyjnych jest w zasadzie badaniem właściwości druków (odbitek) a nie zaschniętej warstwy farby.

36. Różnice między farbami transparentowymi a kryjącymi

Krycie farby to parametr charakteryzujący wielkość powierzchni w cm², którą zdolny jest pokryć 1g farby warstwą o grubości równej kryjącej.

Grubość kryjąca to najmniejsza grubość nie wyschniętej warstwy farby, przy której przestaje być widoczna powierzchnia czarno - białego kontrastu.

Przy drukowaniu na barwnym podłożu lub barwnym tle oraz na introligatorskich materiałach pokryciowych farba powinna mieć dostateczne krycie, żeby cienka jej warstwa zakrywała podłoże i tworzyła na barwnym tle ostry i kontrastowy rysunek.

Odwrotnie przy drukowaniu wielobarwnym, kiedy barwy pośrednie powstają z nałożenia na siebie kilku warstw farby o różnej barwie, farby muszą być transparentowe.

Krycie i transparentowość farb zależą od właściwości farb jako układu dyspersyjnego. Z reguły im bardziej małe cząsteczki pigmentu (laki), tym większa transparentowość. Obecność w farbie dużej ilości pigmentu lub laki wywołuje wielokrotne załamanie i odbicie światła przy jego przejściu wewnątrz warstwy farby. Jeżeli różnica współczynników refrakcji pigmentu(laki) i spoiwa będzie duża, to światło wewnątrz warstwy farby załamuje

się wielokrotnie, odbija się również wielokrotnie i w rezultacie tych zjawisk rozprasza się. Nie osiąga ono podłoża drukowego i wychodząc z warstwy farby zmienia kierunek. Farba w tym przypadku jest

nieprzezroczysta (kryjąca). Obserwator widzi odbicie promieni świetlnych bez wpływu podłoża.

Farba będzie transparentowa wtedy, gdy różnica współczynników refrakcji pigmentu i spoiwa jest równa lub bliska zeru. Wtedy promienie świetlne odbijają się od podłoża drukowego i nie zmieniają swego kierunku, również nie rozpraszają się. Obserwator widzi promień świetlny, którego barwa określona jest właściwościami optycznymi kolejnych nakładanych na siebie warstw farby lub farby i podłoża. Zwyczajowo farby określa się jako farba kryjąca, półkryjąca, transparentowa.

37. Metody badań farb

Metody badań farb drukowych są znormalizowane dla podstawowych grup farb (typograficzne ,offsetowe, leksograficzne ,wklęsłodrukowe oraz sitodrukowe). Badanie pozostałych rodzajów farb jest przeprowadzane według specjalnych metod opracowanych pod katem właściwości i zastosowania tych rodzajów farb. Badania farb drukowych rozpoczyna się od oględzin zewnętrznych polegających na organoleptycznym określeniu postaci farby, barwy farby, jednorodności farby o obecności lub braku kożucha na powierzchni farby przechowywanej w opakowaniu fabrycznym.

Metody badania farb drukowych można podzielić na 4 grupy:

1) oględziny zewnętrzne

2) właściwości fizykochemiczne np. gęstość farby, intensywność barwienia, stopień utarcia, zanieczyszczenia, zawartość wody w farbie, odporność na działanie płynów nawilżających

3) właściwości reologiczne np. lepkość plastyczna, tiksotropia, lepkość umowna, tack i wskaźnik rozlewu

4) właściwości technologiczne (tj. określające zachowanie się farby na maszynie drukującej)

38. Charakterystyka farb typograficznych

Farby gazetowe typograficzne:

- produkowane są jako czarne i kolorowe, w tym również jako farby triadowe,

- produkowane są obecnie o lepkości od około 2 Pa*s do kilku Pa*s

- mają one najwyższy wskaźnik rozlewu spośród farb na spoiwach olejowych.

- stosowane są do drukowania papierów odmiany drzewnej (gazetowych) i półdrzewnej.

- utrwalanie zachodzi w wyniku wsiąkania spoiwa.

- nie zawierają praktycznie olejów ani żywic schnących.

- skład np. czarnych to sadza, podbarwiacz i olej mineralny jako spoiwo.

Farby do drukowania etykiet samoprzylepnych na wąskich zwojowych wielozespołowych maszynach typograficznych lub maszynach kombinowanych zawierających zespoły typograficzne stosowane są dwie grupy farb:

- farby na spoiwach olejowych

- farby utrwalane promieniowaniem UV według mechanizmu rodnikowego.

W obu przypadkach produkowane są farby czarne, triadowe i kolorowe.

Typograficzne farby do numeratorów.

Są to specjalne farby na spoiwach olejowo-żywicznych lub olejowych o postaci mazistej utrwalają się przez wsiąkanie i polimeryzację pod wpływem tlenu z powietrza. Farby te charakteryzuj. się wysokimi chemicznymi i mechanicznymi parametrami odpornościowymi odpowiadającymi wymogom farb banknotowych. Są one stosowane do drukowania numerów najczęściej na papierach wartościowych

39. Charakterystyka farb offsetowych arkuszowych

Farby arkuszowe czarne, kolorowe i triadowe stosowane są do drukowania na maszynach arkuszowych papierów offsetowych i papierów powlekanych oraz kredowanych. Z uwagi na podłoże ich skład może się nieco różnic między sobą. Zwykle spoiwa zawierają odpowiednie żywice, pokosty olejowo-żywiczne z dodatkiem olejów mineralnych i suszki. Lepkość farb arkuszowych wynosi 25-35 Pa*s. Farby kolorowe zawierają zwykle dodatek past przeciw odbijaniu i większą procentowo ilość pigmentu lub laki w stosunku do sadzy w farbach czarnych. Utrwalanie farb arkuszowych przebiega zależnie od rodzaju spoiwa i podłoża poprzez absorpcję, utlenianie lub też obu procesów równocześnie (najczęściej). Farby wysokopołyskowe zawierają mniejszą ilość barwidła oraz żywice alkilowe rozpuszczone w mieszaninie olejów lnianego i tungowego z dodatkiem suszki.

40. Charakterystyka farb offsetowych zwojowych

Są to farby przeznaczone do zwojowego drukowania gazet techniką offsetową na papierach drzewnych, półdrzewnych i makulaturowych, książek telefonicznych i adresowych na papierach drzewnych TDP oraz druków na papierach offsetowych bezdrzewnych i drzewnych. Farby te służą także do drukowania formularzy bez końca. Produkowane są one jako czarne, kolorowe i triadowe. Utrwalają się przez wsiąkanie oleju mineralnego, który jest rozpuszczalnikiem stosowanych do produkcji farb żywic kalafoniowo-maleinowych i alkidowych. W przypadku farb czarnych żywice kalafoniowo-maleinowe może zastępować asfalt. Zawierają praktycznie zawsze w swoim składzie w ilości poniżej 10% spolimeryzowany olej lniany. Nie ma on praktycznie żadnego wpływu na mechanizm utrwalania się farby (jest on zagęstnikiem spoiwa). Tak zbudowane, że ich tack nie narzuca kolejności drukowania (tack jest praktycznie taki sam). Tack poszczególnych farb dostosowuje się do kolejności ustawienia kolorów na maszynie. Kolejność drukowania najczęściej w praktyce zależy od :

- konfiguracji maszyn,

• konkretnej produkcji tzn. prowadzenia taśmy papieru w maszynie.

41. Charakterystyka farb fleksograficznych rozpuszczalnikowych.

Farby rozpuszczalnikowe zawierają:

- spoiwa (żywice sztuczne),

- pigmenty albo barwniki,

- środki pomocnicze ( do poprawienia np.: odporności na ścieranie, gładkości powierzchniowej, adhezji itp.),

- rozpuszczalniki, w których rozpuszczone są spoiwa, barwniki i niektóre środki pomocnicze.

Najczęściej stosowane rozpuszczalniki:

- alkohol etylowy,

- octan etylu,

- metoksypropanol,

- etoksypropanol itp.

Wadą tych farb jest ich palność i konieczność usuwania par rozpuszczalników.

Farby rozpuszczalnikowe dzielimy na:

3. barwnikowe

4. pigmentowane

ad1. Alkoholowe farby barwnikowe - do ich produkcji zastosowano:

4. barwniki zasadowe rozpuszczone w wodnym roztworze alkoholu etylowego z taniną i kwaśne żywice akrylowe (do drukowania papierów dp pakowania żywności, torebek papierowych (mąka, cukier), formularzy kopert itp.)

5. barwniki zasadowe rozpuszczone w wodnym roztworze alkoholu etylowego w wodnym spoiwie ze zmydlonej amoniakiem lub aminami żywicy akrylowej (zastosowanie jak wyżej + do drukowania rolek kasowych)

6. barwniki metalokompleksowe w alkoholowym roztworze żywicy nitrocelulozowej lub poliamidowej (do drukowania pergaminu, folii aluminiowej, do barwienia folii)

ad 2. Farby pigmentowe dzielimy według żywic stosowanych do ich produkcji na:

7. nitrocelulozowe (NC - do drukowania pergaminu, lakierowanej folii aluminiowej, papieru metalizowanego, torebek do pożywki itp.)

8. z poliwinylobutyralu (PVB - do zadrukowywania folii)

9. poliamidowe (PA - do aktywowanych folii polietylenowych i polipropylenowych oraz folii aluminiowej)

10. akrylowe

11. z polichlorku winylu (do produktów z miękkiego i twardego polichlorku winylu)

12. poliuretanowych dwuskładnikowych (do osłonek wędlin, folii białkowych i poliamidowych)

42. charakterystyka farb fleksograficznych wodnych.

Skład farb wodnych:

- spoiwa (żywice sztuczne),

- pigmenty albo barwniki,

- środki pomocnicze do poprawiania właściwości

- rozpuszczalniki (podstawowy to woda)

Spoiwa do farb wodnych:

4. zmydlane żywice akrylowe

5. kombinacja spoiwa (żywicy) „rozpuszczonego” (emulsji)i „nierozpuszczonego” (dyspersji).

6. niezmydlone rozdrobnione cząsteczki żywicy zdyspergowane w wodzie

Wady farb wodnych:

9. niewielka odporność na działanie wody

10. niższy połysk niż farb rozpuszczalnikowych

11. wysokie napięcie powierzchniowe wody (woda nie zwilża zadrukowanego podłoża)

12. niska przyczepność powłoki farbowej na foliach z tworzyw sztucznych

13. właściwości drukowe są gorsze niż farb rozpuszczalnikowych (trudniej są przenoszone z formy na podłoże, nie są tak spoiste)

14. farby wodne są wrażliwe na mróz

15. szybko rozwijają się w nich zarodniki pleśniowe i bakterie

16. wymagają dłuższego suszenia

farby fleksograficzne wodne stosowane są do drukowania produktów papierowych, a więc: tektury falistej, papierowych i kartonowych opakowań żywności, laminatów papierowych przeznaczonych do produkcji zgrzewanych torebek, worków papierowych, etykiet, tapet, papierów liniowanych i kratkowanych do zeszytów, bibułek, serwetek itp.

43. charakterystyka farb wklęsłodrukowych rozpuszczalnikowych.

Farby te zbudowane są ze spoiwa i rozpuszczalnika:

spoiwo	rozpuszczalnik	Zastosowanie (do drukowania…)
nitroceluloza	octan izopropylu	papieru, celofanu z powłoką nitrocelulozową, folii aluminiowej i papieru metalizowanego
żywice poliamidowe z dodatkiem modyfikowanej nitrocelulozy	izopropanol	folii polietylenowej, poliestrowej, celofanów lakierowanych kopolimerami winylowymi, papieru i kartonu
szelak ,kalafonia żywice winylowe fenolowo - formaldehydowe nitrocelulozy, poliamidowe	alkohol etylowy	podłoży niechłonnych
chlorkowy kauczuk	MEK (metyloetyloketon)lub octan etylu	wszystkiego gdzie farba musi być odporna na alkohol, także do papieru i kartonu (by był wysoki połysk)
żywica PVB (dodatek poliiminy)	alkohol etylowy lub n- propylowy	drukowanie międzywarstwowe

47.Scharakteryzuj rodzaje farb do drukowania sitowego.

• f olejowe: wytwarzane na bazie olejów oraz żywic schnących: najczęściej spoiwo na bazie oleju lnianego lub spoiwo olejowo-żywiczne. Farby te służą do drukowania plakatów, etykiet, innych druków reklamowych na papierze i kartonie. Utrwalają się częściowo przez wsiąkanie i częściowo przez utlenianie(polimeryzację olejów lub żywic). Ze względu na długi czas schnięcia nie zaleca się do drukowania na podłożach niechłonnych; suszki przyspieszają schnięcie.

• f rozpuszczalnikowe: najczęściej stosowane

• f nitrocelulozowe; do drukowania podłoży niechłonnych, są palne, ostro intensywnie pachnące, są nanoszone na podłoże cienka warstwą;

• f do drukowania tworzyw sztucznych, które w spoiwie zawierają polimer zbliżony lub identyczny z tym na którym drukujemy: rozpuszczalnik jest tak dobrany, że zatrawia czyli powoduje pęcznienie zadrukowywanego polimeru; zwykle w tych farbach występują plastyfikatory ze względu na elastyczność tworzyw

f rozpuszczalnikowe zawierają ok. 60-70% rozpuszczalników organicznych co umożliwia nanoszenie cienkich warstw, krótki czas schnięcia. Wada palność, wydzielanie się lotnych rozp. organicznych. suszenie w specjalnych kanałach z filtrami.

• f wodne

• f wodne będące dyspersjami w wodzie: tylko do drukowania papierów, kartonów, tektury falistej, utrwalają się w różnym czasie w zależności od spoiwa i temp.

• f wodorozcieńczalne: do drukowania produktów papierowych, wyrobów z aktywowanego PE i PP oraz polichlorku winylu

• f chemoutwardzalne: f dwuskładnikowe: żywica reaktywna i jej utwardzacz; zawierają pewne ilości rozcieńczalników, po odparowaniu rozcieńczalnika warstwa farby jest sucha i druki można układać w stosy, ale całkowite usieciowanie farby po 24-48godz. Dobra adhezja do podłoży niechłonnych, zatem drukowanie na szkle, ceramice, metalach, drewnie, tworzywach sztucznych.

• f utrwalane promieniowaniem UV: pod wpływem prom. UV reakcja fotopolimeryzacji -utwardzenie farby. Wymagane kanały suszace wyposażone w promienniki UV (muszą być zabudowane). Nie zawierają rozpuszczalników lotnych i nie zasychają na siatce podczas drukowania. Drukuje się papiery, kartony, tekturę falistą, wyroby z PVC, poliestru, PE, PP

• f specjalne o specjalnym przeznaczeniu bądź zastosowaniu, np. fluoryzujące, transparentowe, puchnące, odblaskowe, przewodzące.

48.Scharakteryzuj farby do stalorytu.

Stosowane są do drukowania znaczków pocztowych i skarbowych, banknotów i innych papierów wartościowych techniką przemysłowego stalorytu. Są farbami silnie pigmentowanymi, oprócz pigmentów kolorowych dodawane są jako obciążalniki pigmenty białe (kaolin, węglan wapnia czy siarczan baru). Drukuje się głównie na papierze, ale nie tylko (inne podłoża chłonne). Mają dużą lepkość, są maziste. Są nakładane na formę w podwyższonej temp, schnięcie przyspiesza się przez suszki i suszenie druków ciepłym powietrzem lub w podczerwieni. SA produkowane w 4 rodzajach (podział ze względu na sposób usuwania farby z formy). Stawia im się szereg wymagań: duża swiatłotrwałość, duża odporność na starzenie i ścieranie, trudność sfałszowania; wobec tego produkowane są najczęściej jako monopigmentowe. F stalorytnicze mogą być widzialne lub częściowo widzialne w podczerwieni.

49.Scharakteryzuj farby offsetowe hybrydowe.

Są to farby przeznaczone do drukowania papierów powlekanych. Mają dwa rodzaje spoiwa: spoiwo farb konwencjonalnych(polimeryzuje, wsiąka) oraz zawierają także około 20% spoiwa utrwalanego promieniowaniem UV. W tym przypadku nie stosujemy innych obciągów, gdy zaś spoiwa utrwalanego promieniowaniem UV jest więcej stosuje się specjalne obciągi(dieny). Farby hybrydowe dają duży połysk, można nimi drukować na tekturach o dużej gramaturze gramaturze prędkościami ponad 12tys ark/h i od razu przerabiać, nie trzeba oczekiwać.

53.System HKS.

Zintegrowany system barwny pozwalaj. na uzyskanie wielokolorowej (bez drukowania wielobarwnego z form rastrowanych) odbitki drukowej w tej samej kolorystyce, w jakiej grafik wykona¸ projekt.. Jest to lokalny system europejski stosowany przez dwa duże koncerny produkujące farby drukowe: firmy Michael Huber i BASF. Założenia systemu HKS są inne niż Pantone. W przypadku systemu HKS następuje zrównanie barwy na papierze powlekanym i niepowlekanym. Oznacza to, że farby systemowe mające ten sam numer we wzorniku, ale wydrukowane na papierze powlekanym i niepowlekanym mają tę samą barwę, wraz z uwzględnieniem wpływu podłoża, ale za to różny udział¸ farb podstawowych, z których zostały wytworzone. Tylko czyste farby podstawowe są takie same na papierze powlekanym i niepowlekanym. System HKS obejmuje tylko 84 barwy dla farb offsetowych. Podstawą systemu jest 9 farb kolorowych plus dodatkowo biała i czarna. Jest również przystosowany do farb gazetowych, do drukowania formularzy bez końca i do sitodruku z tym, że w tych wzornikach liczba barw jest znacznie ograniczona. W przypadku farb gazetowych i sitodrukowych system obejmuje tylko po 48 farb, zaś w przypadku formularzy 50. System HKS rozpoczyna¸ jako system integrujący farby malarskie z drukowymi. Oczywiście do dyspozycji grafiką są także papiery i folie kolorowe w barwach HKS zarówno z pełnym pokryciem jak i z różnym pokryciem powierzchni rastrowanych. Obecnie istnieje jeszcze możliwość zastosowania flamastrów w barwach HKS, i oczywiście specjalnego programu komputerowego, który jest ostatnio najczęściej stosowany.

54.Farby metaliczne.

Są tąą o farby oparte o pigmenty metaliczne zwane brązami. Dziel. się one na farby złote i farby srebrne. Pigmentem stosowanym do produkcji brązów złotych jest mosiądz lub miedź. Farby metaliczne mają z reguły niską odporność na ścieranie, w związku z tym druki wykonane nimi są lakierowane. Najlepszym rozwiązaniem w tym wypadku jest lakierowanie druków lakierami dyspersyjnymi. Farby złote produkowane są w trzech odcieniach: czerwonym, złotym i zielonym. Zastosowane pigmenty różnią się zawartością miedzi i cynku. Produkowana jest jeszcze farba nazywana „miedź” - stosowany do jej produkcji pigment to rozdrobniona miedź. Farby złote wymagają spoiw o niskiej liczbie kwasowej i o dość niskiej lepkości. Brąz złoty ciemnieje na powietrzu i ma złe właściwości drukowe. Aby osiągnąć efekt metaliczny pH płynu nawilżającego nie powinno być niższe niż 5,5 (najlepsze efekty otrzymuje się przy płynie nawilżającym o pH zasadowym). Offsetowe farby złote produkowane są jako jedno lub dwuskładnikowe. Farby jednoskładnikowe to gotowe farby prosto z puszki. Farby dwuskładnikowe to pasta z pigmentem metalicznym złotym i pokost. Przed użyciem należy je zmieszać najczęściej w stosunku 1:1. Należy pamiętać, że do drukowania na farbie złotej tekstu szczególnie w systemie mokro na mokro należy stosować specjalne farby czarne. Ostatnio zamiast brązów stosowane są barwione pigmenty aluminiowe. Uzyskiwane efekty przy tego rodzaju farbie są znacznie gorsze niż w przypadku farb na pigmentach brązowych. Farby złote na barwionych pigmentach aluminiowych nazywane są farbami ekologicznymi, z tego powodu, że eliminują uciążliwy dla środowiska naturalnego i dla człowieka proces wytwarzania brązów. Farby srebrne produkowane są przy zastosowaniu pigmentu aluminiowego. Również i w tym przypadku, o ile chce się uzyskać optymalny efekt metaliczny wymaga się, aby pH płynu nawilżającego nie było niższe od 5,5. Produkowane są jako farby jednoskładnikowe i dwuskładnikowe. Farby jednoskładnikowe gotowe są do drukowania po wyjęciu z puszki, zaś dwuskładnikowe podobnie jak i złote składają się z pasty i pokostu. Oba składniki należy przed użyciem wymieszać. Podobnie jak i w przypadku farby złotej tak i przy stosowaniu srebrnej najlepsze efekty metaliczne uzyskuje się drukując farbami dwuskładnikowymi. Do drukowania na srebrnej farbie stosować należy specjalną farbę czarną identyczną jak do drukowania na farbie złotej. Pod lakier UV konieczna jest specjalna farba srebrna.

55.Farby arkuszowe tzw. ekologiczne. Farby te stosuje się do zadrukowywania arkuszy papieru offsetowego, kredowanego i powlekanego zależnie od podłoża ich skąd mogą nieco różnić się między sobą. Zwykle spoiwa zawierają odpowiednie żywice, pokosty z dodatkiem oleju w mineralnych i suszki. Farby kolorowe zawieraj jeszcze dodatek past przeciw odbijaniu oraz proporcjonalnie większą zawartość substancji barwiącej w porównaniu z ilością sadzy w farbach czarnych. Utrwalanie przebiega, zależnie od rodzaju spoiwa i podłoża, przez absorpcję, utrwalanie powierzchniowe lub kombinację obu tych mechanizmów. Są to farby sporządzone wyłącznie na bazie olejów roślinnych. Najczęściej olej sojowy zastępuje olej mineralny, którego przeciętna zawartość wynosi ok. 25%. Oleje roślinne, w tym i olej sojowy nazywane s. surowcami odnawialnymi. Farby tego typu zaczęto produkować stosunkowo niedawno. Są one produkowane jako: czarne, kolorowe i triadowe, w wersji nie zasychającej w kałamarzu farbowym, nie zasychające na wałkach maszyny drukującej oraz w wersji standard. Zamiana oleju mineralnego na roślinny objawia się mniejszą zawartości. substancji szkodliwych, biodegradowalności. i łatwiejszym recyclingiem. Farby tego typu charakteryzuj. się lepszym przekazywaniem, stabilną równowagą woda / farba, mniejszym zużyciem oraz mniejszą ilością odpadów. Farby ekologiczne przeznaczone są do drukowania na papierach offsetowych nie powlekanych i powlekanych, w tym na tzw. papierach ekologicznych (otrzymywanych z celulozy bielonej bezchlorowo typu ECF i TCF) oraz papierów makulaturowych. S. one głównie produkowane jako farby triadowe. Do niektórych offsetowych farb ekologicznych stosowane są specjalne zmywacze bezrozpuszczalnikowe, w skład których wchodzi woda z rozpuszczonymi solami i detergenty. Niestety ilość produkowanych farb offsetowych ekologicznych jest ciągle jeszcze niewielka.

56. Scharakteryzuj metaliczne farby ekologiczne.

Farby metaliczne są to farby oparte o pigmenty metaliczne zwane brązami. Dzielą się one na farby złote i farby srebrne. Pigmentem stosowanym do produkcji brązów złotych jest mosiądz lub miedź. Ostatnio zamiast brązów stosowane są barwione pigmenty aluminiowe. Uzyskiwane efekty przy tego rodzaju farbie są znacznie gorsze niż w przypadku farb na pigmentach brązowych. Farby złote na barwionych pigmentach aluminiowych nazywane są farbami ekologicznymi, z tego powodu, że eliminują uciążliwy dla środowiska naturalnego i dla człowieka proces wytwarzania brązów.

Aby uzyskać optymalny efekt metaliczny wymaga się, aby pH płynu nawilżającego nie było niższe od 5,5. Produkowane są jako farby jednoskładnikowe i dwuskładnikowe. Farby jednoskładnikowe gotowe są do drukowania po wyjściu z puszki, zaś dwuskładnikowe podobnie jak i złote składają się z pasty i pokostu. Oba składniki należy przed użyciem wymieszać. Najlepsze efekty metaliczne uzyskuje się drukując farbami dwuskładnikowymi. Do drukowania na srebrnej farbie stosować należy specjalną farbą czarną identyczną jak do drukowania na farbie złotej. Pod lakier UV konieczna jest specjalna farba srebrna.

Farby tzw. ekologiczne. Są to farby sporządzone wyłącznie na bazie olejów roślinnych. Najczęściej olej sojowy zastępuje olej mineralny, którego przeciętna zawartość wynosi ok. 25%. Oleje roślinne, w tym i olej sojowy nazywane są surowcami odnawialnymi. Farby tego typu zaczęto produkować stosunkowo niedawno. Zamiana oleju mineralnego na roślinny objawia się mniejszą zawartością substancji szkodliwych, biodegradowalnością i łatwiejszym recyclingiem. Farby tego typu charakteryzują się lepszym przekazywaniem, stabilną równowagą woda/farba, mniejszym zużyciem oraz mniejszą ilością odpadów. Farby ekologiczne przeznaczone są do drukowania na papierach offsetowych niepowlekanych i powlekanych, w tym na tzw. papierach ekologicznych (ECF i TCF) oraz papierów makulaturowych. Niestety ilość produkowanych farb offsetowych ekologicznych jest ciągle jeszcze niewielka.

57. Scharakteryzuj farby do bezwodnego drukowania offsetowego (waterless offset).

Są to stosunkowo nowe produkty zresztą jak i sama technika drukowania. Farby muszą mieć nieco inną budowę niż normalne offsetowe ze względu na brak roztworu nawilżającego i związany z tym wzrost temperatury. Charakter oleofilowy farby powoduje, że jest ona przyjmowana przez oleofilowe elementy drukujące formy. Najczęściej do offsetu bez nawilżania produkowane są tylko farby czarne i triadowe. Jednym z najważniejszych czynników, które mają wpływ na proces bezwodnego drukowania offsetowego jest temperatura. Farba musi wytrzymywać wyższą temperaturę podczas drukowania, tak aby na skutek zmniejszania się jej lepkości nie następowało zjawisko zwiększania wartości tonalnych (zabijania punktów rastrowych) i brudzenia w miejscach niedrukujących. Tak. pożądaną odporność uzyskuje się poprzez dobór odpowiednich spoiw i pigmentów uzyskiwanych metodą flaszowania. Taką farbą można drukować do temperatury 30˚C. Oczywiście cylindry formowe maszyny muszą być chłodzone. W porównaniu z konwencjonalnymi farbami offsetowymi, farby do bezwodnego offsetu mają wyższy tack, który ze względu na brak środka nawilżającego (nie tworzy się emulsja wody w oleju) nie zmienia się w czasie drukowania. Fakt ten powoduje konieczność stosowania środków pomocniczych przy drukowaniu papierów o małej odporności na zrywanie powierzchni lub stosowania papierów o dużej odporności na zrywanie powierzchni, gdyż ilość dodawanych środków redukujących tack jest ograniczona, bo może ona powodować zmianę charakteru farby. Powodowałoby to złe przyjmowanie farby przez formę. Farby tego typu muszą mieć drobniejszy niż zwykle i bardzo dobrze roztarty pigment (lakę) ze względu na ryzyko zarysowania delikatnej formy drukowej do bezwodnego offsetu.

58. Czym są farby jednoroztworowe.

Farby jednoroztworowe zwane po angielsku w zależności od producenta: „Single Fluid” (koncern Sun Chemical) lub „SFI”, będące skrótem od Single Fluid Ink (koncern Flint Ink).

Nazwa farby jednoroztworowe (single fluid) pochodzi od sposobu nanoszenia farby na formę offsetową. Na formą offsetową. nakładana jest farba z czynnikiem hydrofilowym. Proces drukowania przeprowadzany jest z konwencjonalnych form offsetowych. Oczywiście w tym przypadku formy się nie zwilża płynem nawilżającym, gdyż zadanie hydrofilizacji miejsc niedrukujących wykonuje czynnik hydrofilowy. Jaki jest skład tych farb dokładnie nie wiadomo. Wiadomo tylko, że nie jest to emulsja (płynu nawilżającego w olejowej farbie).

Koncepcja firmy Goss polega na zemulgowaniu wody w konwencjonalnej farbie olejowej w specjalnym urządzeniu zamontowanym na maszynie drukującej. Powstała emulsja po nałożeniu na formę offsetową przez wałki farbowe dzieli się składniki wodne i olejowe (hydrofilowe i oleofilowe).

Do ich stosowania używane są klasyczne formy offsetowe stosowane do drukowania offsetowego z nawilżaniem. Zastosowanie farb jednoroztworowych do trzech odmian techniki offsetowej eliminuje problem ustawienia podczas drukowania równowagi farba - woda, a co za

tym idzie podwyższa jakość uzyskiwanych druków, obniżając jednocześnie koszt drukowania. Ta wyższa jakość to stabilne nasilenie farby podczas drukowania i możliwość uzyskania wyższych gęstości optycznych od farb konwencjonalnych o około 10%. Farby tego typu schną w ciągu 15 minut, dalsza obróbka jest możliwa podobnie jak w przypadku farb konwencjonalnych dopiero po kilku godzinach.

59. Pigmenty perłowe i ich zastosowanie w farbach.

Pigmenty te zaczęto stosować do produkcji farb drukowych w połowie lat dziewięćdziesiątych. Występują problemy z ich szerokim zastosowaniem spowodowane przez duże rozmiary cząsteczek pigmentów i ich kruchość. Pigmenty perłowe charakteryzuje duży połysk oraz efektowny wygląd. Cechy te wynikają z przezroczystości i płytkowej budowy cząstek tych pigmentów, które utworzone są zmateriałów o różnych współczynnikach załamania światła. W wyniku tego następuje wielokrotne odbicie światła padającego, które jest powodem powstania interferencji optycznej, która wywołuje efekty barwne.

Pigmenty te powstają przez powlekanie miki, która stanowi nośnik, różnymi tlenkami metalu, o zróżnicowanej budowie. Dobór odpowiedniego tlenku metalu, jego grubości daje szeroką gamę odcieni barwnych i ich intensywności.

Ważne w przypadku tych pigmentów jest to, aby płytki pigmentu były ułożone równolegle do powierzchni. Dzięki temu możliwe jest poprawne odbicie światła - odbicie równoległe. Połysk uzuskuje się tylko w przypadku odbicia równoległego, nie występuje przy odbiciu rozproszonym światła.

60. Ciekłe kryształy w farbach drukowych - charakterystyka.

Ciekłe kryształy pełnią w farbach rolę barwidła. W takich farbach barwa zmienia się w zależności od kąta widzenia i rodzaju oświetlenia. Farby te wykorzystuje się przy drukowaniu wysokiej jakości etykiet na arkuszowych maszynach offsetowych.

Tak jak i barwa podobnie zmienia się połysk tych farb - jest to tak zwany połysk naturalny, który występuje u owadów i motyli. Efekt ten jest teraz głównie stosowany w przypadku lakierów samochodowych, jednak znajdzie także zastosowanie w drukowaniu wysokojakościowych opakowań produktów kosmetycznych, napojów, leków. Farby z ciekłymi pigmentami mogą mieć dość znaczne zastosowanie, bo farby te o identycznych właściwościach z identycznymi barwidłami i identycznym spoiwem utrwalanym promieniowaniem UV mogą być także stosowane w drukowaniu typograficznym, fleksograficznym i sitodruku.

---