Інтенсифікація технології виготовлення друкарських форм з фотополімеризаційноздатних матеріалів із використанням магнітної обробки - Автореферат

В сучасних поліграфічних процесах широко використовуються полімерні та фотополімеризаційноздатні матеріали, у тому числі для виготовлення друкарських форм, штампів, штемпелів, офсетних полотен, валиків та інших виробів. Застосування полімерних матеріалів у багатьох галузях промисловості в останній час має чітко виражену тенденцію - досягнення нових і стабілізація притаманних полімерам властивостей за допомогою різних видів обробки як матеріалів, так і готових полімерних виробів, у тому числі з використанням фізичних методів впливу, різного виду випромінювань. Досліджено та пояснено вплив постійного магнітного поля на структурні зміни РФК і ФЗМ та їх фізико-хімічні, фізико-механічні та експлуатаційні властивості ФДФ. Встановлено, що в результаті магнітної обробки спостерігається значне покращання властивостей матеріалу, що викликано зміною структури, яка полягає в утворенні однорідної, регулярної сітки, щільно упакованої і більш стійкої до тривалих циклічних навантажень надмолекулярного шару, а також впорядкуванні структурних елементів внаслідок перебудови надмолекулярного шару в аморфних областях, який забезпечує високі фізико-механічні та експлуатаційні властивості ФЗМ та ФДФ. Полягає у безпосередньому виконанні робіт на всіх етапах теоретичних та експериментальних досліджень: у аналізі наукових і практичних розробок в області застосування фотополімеризаційноздатних матеріалів для виготовлення полімерних виробів, зокрема ФДФ; аналізі літературних і патентних даних щодо можливих шляхів стабілізації та інтенсифікації властивостей полімерних матеріалів фізичними методами впливу на вихідні матеріали; у вивченні та поясненні впливу МП на кінетику зміни молекулярних і надмолекулярних структур РФК, особливостей формування структури ФЗМ під дією МП, на основі дослідження їх фізико-хімічних, фізико-механічних, репродукційно-графічних та експлуатаційних властивостей; у проведенні оптимізації вибору оптимальних режимів обробки РФК магнітним полем; у аналізі та інтерпретації одержаних експериментальних даних та оформленні результатів у вигляді публікацій і доповідей на конференціях різного рівня.Зростання швидкості фотоініційованої полімеризації на початковій стадії пояснюється тим, що досліджувані РФК містять метакрилатні групи з дипольним моментом значної величини (?2), які у МП можливо орієнтуються і утворюють між собою за рахунок диполь-дипольних взаємодій фізичні звязки, по аналогії з впливом МП на синглет-триплетні комплекси в молекулах. Існування в системі «заготовок» типу кластерів, тобто структур з підвищеною концентрацією реакційноздатних подвійних звязків - С=С-, розміщених у кінетично вигідному положенні і призводить, імовірно, до збільшення швидкості фотоініційованої полімеризації на початковому етапі отвердження. Спектроскопією ядерного магнітного резонансу виявлено суттєві покращання розділеності спектра омагнічених РФК, що свідчить про селективне збільшення відносної заселеності визначених (певних) енергетичних рівнів стану молекул (наприклад, конформаційних) за рахунок зменшення відносної заселеності ряду інших близько розміщених енергетичних рівнів. Це призводить до утворення в системі РФК структур з підвищеною концентрацією реакційноздатних подвійних звязків, що зумовлює збільшення швидкості фотоініційованої полімеризації. У четвертому розділі - «ВПЛИВ МАГНІТНОГО ПОЛЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ФОТОЗАТВЕРДЖЕНИХ МАТЕРІАЛІВ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ РЕЖИМІВ ОБРОБКИ» - викладено результати досліджень релаксаційних переходів у ФЗМ, фізико-механічних властивостей та структурних параметрів трьохмірної сітки ФЗМ при дії МП.Здійснено аналіз сучасного стану та проблем вдосконалення фотополімеризаційноздатних матеріалів для різного роду фотополімерних виробів, а зокрема офсетних ФДФ і можливих шляхів вдосконалення властивостей полімерних матеріалів та інтенсифікація технологій, у тому числі для виготовлення офсетних ФДФ із РФК з покращеними міцнісними та експлуатаційними характеристиками. Запропоновано і апробовано метод регулювання та підвищення міцнісних і друкарсько-технічних властивостей фотополімерних матеріалів, форм методом магнітної обробки РФК. Тобто омагнічування, ймовірно, призводить до перерозподілу стійкості різних конформаційних станів молекули, зокрема переходу молекули з синглетного у триплетний конформаційний стан, що призводить до утворення в системі РФК структур з підвищеною концентрацією реакційноздатних подвійних звязків і зумовлює збільшення швидкості фотоініційованої полімеризації.

Основний зміст дисертації викладений у роботах

Оптимізація і моделювання складу шарів позитивного копіювання на основі ортонафтохінондіазидів для монометалевих офсетних форм/ Зацерковна Р.С., Гуменюк З.М.; Укр. академія друкарства. Львів, 1995. - 15 с. - Укр.-Деп. в ДНТБ України 05.12.95, №2616 - УК95 // Анот. в ж. Издательское дело и полиграфия.

Дослідження моделювання і оптимізація впливу технології виготовлення офсетних друкарських форм з копіювальним шаром на основі ортонафтохінондіазидів / Зацерковна Р.С., Гуменюк З.М., Канафоцька С.Є., Карпенко В.С.; Укр. академія друкарства. Львів, 1995. - 12 с. - Укр.-Деп. в ДНТБ України 05.12.95, №2618 - УК95 // Анот. в ж. Издательское дело и полиграфия.

3. Гуменюк З.М., Онищенко Т.И. Пути интенсификации технологии изготовления фотополимерных печатных форм из жидких фотополимеризующихся материалов // Полиграф. пром-сть «Информпечать». - 1995. - вып. 4. - С. 15-19.

4. Лазаренко Э.Т., Онищенко Т.И., Гарри Л.Н., Гуменюк З.М. Интенсификация технологии изготовления фотополимерных печатных форм. - В кн.: Тезисы докладов ІІ Международной научной конференции «Информационные технологии в печати». - М.: МГАП, 1995. - С. 43.

5. Онищенко Т.І., Гуменюк З.М. Ігрове моделювання процесу вирішення науково-технічних завдань // Тези науково-методичної конф. «Програмно-технічні засоби інформатизації освіти». - Київ: - 1995. - С. 134-135.

6. Онищенко Т.І., Гуменюк З.М. Моделювання технологічного процесу виготовлення фотополімерних друкарських форм // Тези Всеукраїнської наукової конф. «Розробка та застосування математичних методів в науково-технічних дослідженнях». - Львів: «Львівська політехніка», 1995. - С. 57-58.

7. Гуменюк З.М. Использование фотополимерного материала в технолгии изготовления трафаретных печатных форм // Тезисы докладов 36-й научной конференции. - М.: МГАП. - 1996. - С. 26.

8. Гуменюк З.М. Математичне моделювання процесу обробки РФМ магнітним полем в технології виготовлення ФДФ. - В кн.: Тези доповідей Міжнародної конференції «Компютерні технології друкарства: алгоритми, сигнали, системи «Друкотехн - 96». - Львів: УАД, 1996. - С. 97-98.

9. Зацерковна Р.С., Гуменюк З.М. Спектроскопічні дослідження матеріалів для лазерного гравірування // Поліграфія і видавнича справа. - 1996. - №31. - С. 86-88.

10. Гуменюк З. Магнітна обробка РФМ - один із шляхів підвищення якості ФДФ. - В. кн.: Тези доповідей міжнародної науково практичної конференції «Квалілогія книги». - Львів: УАД. - 1996. - С. 29.

11. Онищенко Т.І., Гуменюк З.М. Використання ПМР- і ІЧ-спектроскопії для ідентифікації структур олігомерно-мономерних систем. - В кн.: Наукові записки рівненського педінституту. - Рівне: 1997. - Вип.2. - С. 89-91.

12. Padleak B., Onishchenko T., Gumeniuk Z. Stabilized alkil radicals oligocarbonatmetacrilate photopolymers // XVII Conference on Radio-and Microwave Spectroscopy, RAMIS» 97. - Poznan (Poland). - 1997. - P.73.

13. Гуменюк З.М., Онищенко Т.І. Застосування магнітних полів для інтенсифікації технології виготовлення фотополімерних друкарських форм. - В кн.: Тези доповідей науково-технічної конференції УАД. - Львів: УАД. - Вип.3. - 1997. - С. 90.

14. Гуменюк З.М. Проблеми дослідження впливу зовнішнього магнітного поля на структуру полімерів. В кн.: Наукові записки рівненського педінституту. - Рівне: 1997. - Вип.3. - С. 213-214.

15. Гуменюк З.М. Изучение влияния магнитного поля на диэлектрические свойства фотополимеризующихся материалов // Полиграфич. пром-сть. - М.: НИЦ «Информпечать», 1997. - Вып.5. - С. 4-6.

16. Онищенко Т.І., Гуменюк З.М. Магнітне поле і процеси водопідготовки при виготовленні фотополімерних друкарських форм // Поліграфія і видавнича справа. - 1998. - №4. - С. 49-53.

17. Гуменюк З.М. Проблема оптимізації технології виготовлення ФДФ. - В. кн.: Збірник наукових праць «Квалілогія книги». - Львів: УАД, 1998. - С. 81-82.

18. Онищенко Т.І., Гуменюк З.М. Вплив зовнішнього магнітного поля на процес полімеризації олігоуретанакрилатних композицій // Поліграфія і видавнича справа. - 1998. - №.4. - С. 49-53.

19. Пат. 23562 А Україна, В 41 №3/06, B 41 №3/08. Склад для зволожування офсетних друкарських форм / Онищенко Т.І., Маслюк А.Ф., Березницький Г.К., Гуменюк З.М. (Україна), Трауцеддел Райнер, Вольф Клаус (Німеччина). - №23562 А; Опубл. 02.06.98.

Пат. 24187 А Україна, G 03 F 7/12. Композиція, яка фотополімеризується / Онищенко Т.І., Гуменюк З.М., Лєбєдєва В.В., Гавенко С.Ф. (Україна). - №24187 А; Опубл. 07.07.98.

Размещено на .ru

1. Здійснено аналіз сучасного стану та проблем вдосконалення фотополімеризаційноздатних матеріалів для різного роду фотополімерних виробів, а зокрема офсетних ФДФ і можливих шляхів вдосконалення властивостей полімерних матеріалів та інтенсифікація технологій, у тому числі для виготовлення офсетних ФДФ із РФК з покращеними міцнісними та експлуатаційними характеристиками.

Запропоновано і апробовано метод регулювання та підвищення міцнісних і друкарсько-технічних властивостей фотополімерних матеріалів, форм методом магнітної обробки РФК.

2. Здійснено вибір обєктів та методів теоретичних і експериментальних досліджень, у тому числі оптимальних параметрів обробки РФК МП, обгрунтовано їх надійність.

Розроблена комплексна методика вивчення механізму впливу магнітної обробки на фізико-хімічні, фізико-механічні, репродукційно-графічні і друкарсько-технічні властивості РФК, ФЗМ та офсетних ФДФ, із застосуванням спектроскопії ЯМР, рентгеноструктурного, диференціально-термічного аналізу, ІЧ-спектроскопії, діелектричних характеристик.

3. Встановлено, що під впливом МП у РФК не спостерігається утворення якісно нових звязків, а лише змінюється їх число. Тобто омагнічування, ймовірно, призводить до перерозподілу стійкості різних конформаційних станів молекули, зокрема переходу молекули з синглетного у триплетний конформаційний стан, що призводить до утворення в системі РФК структур з підвищеною концентрацією реакційноздатних подвійних звязків і зумовлює збільшення швидкості фотоініційованої полімеризації.

4. Показано, також, що зміна конформаційних станів макромолекули під впливом МП викликає перебудову і впорядкування структури ФЗМ на різних морфологічних рівнях, що проявляється у збільшенні відносної рентгенівської степені кристалічності, зменшенні міжплощинної і міжвузлової молекулярної віддалі, збільшенні степені та густоти зшивання, що обумовлює підвищення температури скловання на 10-30%. У результаті відбувається утворення однорідної регулярної сітки, щільно упакованої і більш стійкої до тривалих циклічних навантажень надмолекулярного шару в аморфних ділянках, що є особливо важливим у забезпеченні механічних і деформаційних властивостей ФДФ.

5. Лабораторними і виробничими дослідженнями встановлено, що структурні зміни ФЗМ у результаті обробки РФК МП обумовлюють збільшення світлочутливості РФК, підвищення на 12-20% твердості за Шором та зносостійкості (у 2-2,5 рази), зменшення у 2 рази набрякання, водопоглинання і водовмісту та покращання репродукційно-графічних показників.

Таким чином, отримані результати дослідження показують, що шляхом магнітної обробки РФК, можна інтенсифікувати технологічний процес виготовлення ФДФ і значно підвищити їх експлуатаційні властивості.