Флокирование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Московский государственный университет  печати

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа по предмету

 

«»Математическое моделирование послепечатных процессов»

 

Тема: «Флокирование»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студентки гр. 4Тпп-(кол)

Егоровой Марии

Шифр: ПЗ020п

Преподаватель: Бобров В.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

Предисловие……………………………………………………………..3

История флокирования………………………………………………….4

Материалы для флокирования………………………………………….5

Равномерность ворса  по длине…………………………………………5

Соотношение длины и толщины ворса………………………………...6

Обработка ворса………………………………………………………....7

Основные требования к клеям………………………………………….8

Способы и устройства для нанесения клеев…………………………..10

Технология флокирования……………………………………………..14

Сущность электрофлокирования………………………………………15

Обурудование для получения  флокированной поверхности…………17

Технологические операции…………………………………………….19

Подготовка клея………………………………………………………….20

Подготовка флока………………………………………………………..21

Нанесение флока………………………………………………………….22

Печать флоком в полиграфии……………………………………………23

Дефекты……………………………………………………………………27

Список используемой литературы……………………………………….29

 

 

 

 

Предисловие

Флокирование - процесс  улучшения качества различных поверхностей путем нанесения адгезивов и  синтетического волокна для добавления следующих свойств:

• Эстетическое (насыщенный цвет, хорошо выглядящая поверхность вместо плоского пластика)
• Функциональное (долговечность, тепло/звуко-изоляция)
• Осязательное (текстура, комфорт и объем)
• Информационное (значок эйрбэга, нанесение логотипов)

Флокирование представляет собой технологию, с помощью которой материалу с гладкой поверхностью может быть придан текстильный вид сравнимый с бархатом.

Результат - приятное бархатистое  покрытие. Технологию сегодня оценили  и внедряют везде...

Сегоднешнее применение флокирования не знает границ. Флокировать можно буквально все: металл, дерево, керамику, текстиль, бумагу, пластик. Нужно только правильно подобрать флок и клей под конкретную основу. В зависимости от конечного применения флок может быть из разных волокон: полиамид, вискоза, акрил, полиэстер, хлопок.

Принцип процесса состоит  в следующем: на подготовленную поверхность  наносится слой адгезива (специального клеящего состава) и при помощи специального оборудования (флокатора) наносится  ворс. Но современная наука сильно подсобила технологам, подключив к процессу электростатический метод. Поверхность с клеем заземляют и под действием электростатического поля из накопителя вылетают и глубоко внедряются в клейкую основу микроскопические копья ворсинок флока, впиваясь в поверхность под прямым углом. Потом - сушка. "Бархат" получается ровный, красивый и прочный.

История флокирования

   История флокирования уходит корнями в античные времена. Еще до окончательного формирования письменности китайцы открыли технологию, предшествующую флокированию. В качестве клея они наносили смолу на текстильные изделия, затем насыпали натуральные волокна. Украшение предметов повседневного пользования и повышение на них цены было основной причиной возникновения флокирования. В ХII веке монахи Нюрнбергского монастыря использовали технологию, аналогичную китайской. В качестве клея через деревянные шаблоны наносили лак. Природные волокна, растолченные в ступе, служили прототипом флока. Такой материал использовали для декорирования стен.

 Только в 19 веке во Франции люди снова вспомнили про флок. Даже сегодня многие замки на Луаре могут похвастаться королевским «эксклюзивом». Американские, а позднее и европейские инженеры вплотную занялись развитием флок-технологии в первой половине 20-ого столетия. Модернизация оборудования, клеевых систем открытия новых материалов для флокирования обеспечили возможность перехода к серийному производству. 

В конце 40 годов, электростатические флок-машины начали производить и  в Германии. С их появлением на рынке стало развиваться промышленное производство флокированных изделий технического и бытового назначения. 

1981 – год основания Европейской  Флок-Ассоциации. В её состав вошли  ведущие флокировщики и производители  оборудования, флока, клея. Сотрудничество  в области разработки новых технологий, консультации флокировщиков, семинары и доклады по проблемам флокирования. Преимущества, которые предлагает флок внешнему виду декоративных и функциональности технических изделий, экономичные методы  использования флока в многочисленных отраслях – во многом заслуга Ассоциации, её членов и учреждений, с ней сотрудничающих.

 

Материалы для  флокирования

       Флок (ворс) представляет собой группу  коротко нарезанных волокон определённой, заданной длины. Волокна для изготовления флока могут быть различны по своей природе. Для электрофлоки-рования наиболее распространены полиамидные, вискозные, полиэфирные, акриловые и ацетатные волокна.

Полиамидный ворсовый покров обладает привлекательным внешним видом и хорошим упругим восстановлением после снятия нагрузок. Обладает высокой износостойкостью.

Вискозный флок хорошо окрашивается, физико-химическая обработка проста, но для ворса характерна сминаемость под действием нагрузок.

Полиэфирный ворс обладает хорошей стойкостью к истиранию и особенно высокой устойчивостью к воздействию влаги и УФ- лучам. Но эти волокна сложно окрашивать и это ограничивает цветовое многообразие.

Ацетатный ворс по сравнению с вискозным менее износоустойчив, сминаем, но сравнительно термостоек и термопластичен. Используется в основном для искусственного меха.

 

Равномерность ворса по длине

 

Технология и качество изделий, получаемых по методу электрофлокирования, существенно зависят от равномерности  ворса по длине, соотношения длины  и толщины ворса, прямолинейности и формы среза ворсинок.

Ворс в электростатическое поле в большинстве известных способов вводят  через сита. Размеры ячеек  подбирают в соответствии со средней  длиной применяемого ворса. При большом  отклонении  длины отдельных ворсинок от средней создаются условия для их неравномерного прохождения. Сначала проходят наиболее короткие ворсинки, а длинные скапливаются на поверхности сита. В результате получается неравномерное и неплотное ворсовое покрытие с нетоварным внешним видом.

Для получения высококачественных электрофлокированных материалов необходимо, чтобы ворс имел минимальное отклонение от заданной длины. При разбросе волокон по длине создастся неровная и неплотная ворсовая поверхность с дефектами (например, кратерами), в большинстве случаев не соответствующая требованиям, предъявляемым к изделиям с ворсом. Одной из причин образования кратеров на ворсовой поверхности является создание более сильного электрического поля вокруг длинных волокон, имеющих больший заряд. Последний отклоняет расположенные вокруг них короткие волокна от вертикального положения.

 

Соотношение длины и толщины ворса

Соотношение длины и  толщины отдельных ворсинок влияет на жёсткость при изгибе. Длину  и толщину ворса выбирают в  зависимости от производимого материала. Если увеличить толщину ворса, сохранив неизменной длину, или уменьшить длину, сохранив толщину, получаются поверхности, более стойкие к истиранию, а материал приобретает более жёсткий, щетинистый вид, малопригодный для одёжных изделий с флокированным рисунком. Ниже приведены рекомендуемые соотношения между длиной и толщиной полиамидного ворса.

 

    Длина ворса, мм                                          Линейная плотность dtex                   

 

 

                           1,7                                              0,3-0,8

                           2,2                                              0,3-0,8

                           3,3                                              0,3-1

                           4,8                                              0,5-1

                           6,7                                              0,5-1,5

 

Обработка ворса

 

Без предварительной  химической подготовки волокна не могут  быть использованы для получения  качественных материалов. Причина этого  состоит в сильном поверхностном  взаимодействии между волокнами, которое  приводит к их слипанию и образованию комков. Кроме того, волокна являются хорошими изоляторами и маловосприимчивыми к действию электрического поля: они слабо поляризуются, а значит, плохо ориентируются вдоль силовых линий поля, приобретают незначительный электрический заряд, вследствие чего медленно перемещаются по направлению к поверхности флокируемого материала, покрытого клеем. Для хорошего флокирования ворсу придают определённую электропроводность путём обработки его электролитом и поверхностно-активным веществом. На эффективность обработки влияет влажность воздуха. При длительном хранении и транспортировке ворс высыхает даже в закрытых полиэтиленовых мешках, поэтому его хранят при относительной влажности воздуха 60-70% и желательно в нескольких полиэтиленовых мешках, плотно завязанных или запаянных.

Понижение электропроводности ворса ухудшает перезарядку волокон, уменьшает плотность флокирования и образует замыкающие цепочки из волокон между электродами. Внешне флок выглядит не как отдельные волокна, а как нити.

Химическая обработка  повышает разделяемость волокон и их сыпучесть. Последняя обеспечивает равномерную подачу ворса в зону флокирования, повышает степень его ориентации, устраняет свойлачивание и образование комков в бункере флокатора.

Заряженные волокна  ускоряются электрическим полем, приобретая скорость, которая определяет глубину проникновения волокон в адгезив, и, следовательно, прочность их закрепления, а также плотность ворсовой поверхности.

Химическая подготовка ворса включает в себя следующие  технологические операции: отмывка ворса от замасливателя, крашение, обработка (активация) ворса, сушка и просев.

 

Основные требования к клеям

Клей является важнейшей  составной частью электрофлокированного  материала. Он определяет не только качество всего материала (его износостойкость, теплопроводность, поверхностную плотность и т. д.), но также влияет на технологию и оборудование электрофлокирования, определяет его производительность, стоимость, безвредность для обслуживающего персонала и окружающей среды.

Требования, предъявляемые  к клеям:

- электрическая проводимость;

- большое время жизни;

- открытое время;

- низкое поверхностное натяжение.

Электрическая проводимость необходима для отвода электрических  зарядов, неизбежно появляющихся на поверхности материала при электрофлокировании. Значительная продолжительность жизни клея является важным технологическим параметром, позволяющим заготавливать необходимые запасы клея без ухудшения его свойств до момента использования. Открытое время – это количество минут, необходимое для нанесения клея на всю поверхность изделия до его флокирования. Чем больше этот показатель, тем меньше вероятность получения непрокрашенных мест, и, как следствие, более качественное нанесение флока без проплешин и следов. Низкое поверхностное натяжение клея даёт возможность легко проникать волокнам в клей и обеспечивать их прочное закрепление в нём. Ниже приведены значения поверхностного натяжения б (в мДж/м²) для ряда плёнкообразователей, найденные экспериментально или расчётным путём.

               

                Пентафталевые или глифталевые смолы                   36

Поливинилацетат                                                             39

Полибутилметакрилат                                                    40

Ацетобутират целлюлозы                                               42

Поливинилбутираль                                                        53

Каучуки                                                                              57

 

Поверхностное натяжение  клеёв (б), представляющих растворы полимеров (приведённых выше), во многом определяется природой растворителей. Для большинства наиболее употребляемых растворителей б=22-36 мДж/м². С увеличением содержания растворителей поверхностное натяжение клея, как правило, уменьшается. Наиболее высокие значения поверхностного натя-жения имеют клеи, в которых дисперсионной средой или растворителем служит вода, так как для воды б=72,7 мДж/м². Такие клеи плохо смачивают гидрофобные и плохо обезжиренные поверхности; кроме того, при нанесении таких клеёв кистью могут оставаться следы от волосков, которые не растекаются и образуемая флокированная поверхность будет иметь дефекты. Наряду с этими общими требованиями существуют специальные, предъявляемые к адгезивам в каждом конкретном случае, например, требование вязкости, цвета, водорастворимости.