Ультракүлгін (UV) баспа әдісіндегі түстердің тұрақтылығы: Неге бұл маңызды?

Ультракүлгін басылғыштарда түстердің тұрақтылығы мәселесі: Неге солардың солаюға төзімділігі шартты емес

Ультракүлгін (UV) принтерлер таңбалар, өнімдің қаптамасы және әртүрлі өнеркәсіптік қажеттіліктер үшін жарқырақ, назар аударатын графикалық бейнелер шығарады. Дегенмен, түстер өте тез солып кетеді, бұл олардың уақыт өте келе пайдалылығын қатты төмендетеді. Компаниялар жиі баспа бұйымдары сойылып кеткен кезде оларды қайта алмастыруға қосымша ақша жұмсайды. Бұл сонымен қатар бренд репутациясына да ауыр залал келтіреді. Мысалы, сыртқы билбордтар дегеніміз — егер олардың солуға қарсы қорғанысы жеткілікті болмаса, бір жылдан кейін олардың түстерінің бастапқы қанықтығы шамамен 40 пайызын жоғалтады. Бұл проблема сыртта, яғни күн сәулесі, жаңбыр, жел және температураның өзгеруі сияқты факторлар бірігіп, баспа бұйымдарының ыдырауын ішкі ортадағыдан әлдеқайда тездететін жағдайда одан да нашарлайды.

• УФ сияқты бояулардағы молекулалық байламдарды ыдыратады
• Температура тербелістері негіздің кеңеюі мен сығылуын тудырады
• Атмосфералық ластанғыш заттар оксидтік химиялық реакцияларды тудырады

Таңбалардың тусының басылуы — бұл ақшалай мәселелерді қозғайтын фактор. Ponemon Institute зерттеуіне сәйкес, дүкендер өткен жылы тек қана ескі графикаларды алмастыруға жылына шамамен 740 мың доллар жұмсаған. Бірақ бұған басқа да бір қараңыз бар. Сатып алушылардың қатты көпшілігі тозған визуалды элементтерді тікелей өнімнің қабылданған сапасының төмендеуімен байланыстырады. Егер біз жабдықтардағы қауіпсіздік ескертпелері, дәрі-дәрмектердің ыдыстары немесе дүкендердегі ірі брендтің логотиптері сияқты нағыз маңызды нәрселер туралы сөз қилыссақ, онда нашар түстер — бұл қазір қарапайым көрінбейтін кемшілік емес. Олар шынымен-ақ реттеуші органдардың талаптарын бұзуға, жұмыс процестерінің дұрыс жүрмеуіне және тұтынушылардың сатып алған өнімдерге деген сенімін жоғалтуына әкелуі мүмкін.

Басылым сапасы туралы сөз болғанда, тусының баяулауға төзімділігін елемеу мүмкін емес — ол кейіннен қосылатын нәрсе емес, алдыңғы қатарға қойылатын нәрсе болуы керек. Басылымдар экватор маңындағы 0,55 Вт/м² шамасындағы күшті күн сәулесіне ұшыраған кезде арнайы бояу құрамдары міндетті түрде қажет болады. Бұл бояулар көптеген полимерлерден тұратын күрделі құрылымдар мен ішінара UV-сәулелерін тоқтататын қоспаларды қамтиды, сондықтан жарық әсерінен химиялық ыдырау болмайды. Мұндай қорғаныс шараларының болмауы тіпті қымбат UV-басылымдық жабдықтардың да ұзақ уақыт бойы жақсы нәтижелер бермеуіне әкеледі. Біз бұл құбылысты бірнеше рет бақыладық: кәсіпорындар жоғары санатты принтерлерге инвестициялайды, бірақ түстердің баяулауын қамтамасыз ету үшін бастапқы кезден бастап қажетті шараларды алмай, басылымдарды күтілген уақыттан едәуір ерте ауыстыруға мәжбүр болады.

UV-бояулардың химиялық құрамы және оның тұрақты түстің сақталуына тікелей әсері

Пигменттерді таңдау, дисперсиялық тұрақтылық және полимерлік желінің бір-бірімен байланысуы

Ультракүлгін сәулелерімен басылған материалдардың тұрақтылығы осы қолданысқа арналған ерекше құрамдағы пигменттерден басталады. Жоғары сапалы УК-бояуларында диаметрі 200 нанометрден кем болатын өте кішкентай бөлшектер бар. Бұл бөлшектер жарықты тиімді түрде сіңіруге, бояудың ішінде біркелкі таралуға және күн сәулесіне ұшыраған кезде ыдырамауға құрылған. Егер пигменттер бояу құрамына дұрыс араластырылмаса, уақыт өте келе олар біріктіріле бастайды. Бұл түстер әртүрлі жылдамдықпен солып кететін аймақтарды құрады, нәтижесінде сыртқы түріндегі айқын өзгерістер байқалады. УК-қатайту процесі еркін радикалды полимерлену деп аталатын химиялық реакция арқылы жүреді, ол молекулалар арасында берік байланыстар құрады. Бұл пигмент бөлшектерін қорғайтын қабаттарды түзеді және олардың түстерінің солуына әкелетін оттегі әсеріне төзімділігін айтарлықтай төмендетеді. Зерттеулер көрсеткендей, жақсы кросс-ланысуы бар баспа өнімдері түстерін 30–40 пайызға ұзағырақ сақтайды, ал молекулалық құрылымы әлсіз баспа өнімдерінде бұл көрсеткіш төмен болады. Сондай-ақ, бұл пигменттердің қоршаған материалға қаншалықты жақсы түсіп кетуі де маңызды. Жақсы химиялық үйлесімділік баспа өнімдері қалыпты пайдалану кезінде жылу өзгерістеріне немесе механикалық кернеуге ұшыраған кезде микроскопиялық трещиналардың пайда болуын болдырмауға көмектеседі.

Акрилатты мономердің құрамы және оның УК принтерлік бояуларының тұрақтылығындағы рөлі

Қолданылатын акрилатты мономердің түрі соңғы бояу қабатының механикалық кернеуге және сыртқы факторларға төзімділігін анықтауда үлкен рөл атқарады. Бір функционалды акрилаттар туралы айтқанда, олар әдетте материалға көбірек икемділік береді. Ал екі және үш функционалды нұсқалар басқаша әрекет етеді — молекулалар арасында күштірек кросс-байланыстар түзеді. Дұрыс қоспа таңдау маңызды, себебі бір түрдің артық мөлшері қатты беттерде сынғыш қабаттар немесе икемді материалдарда трещиналар пайда болуына әкелуі мүмкін. Уретан негізіндегі акрилаттар су әсерінен ыдырауға және пластификаторлардың материалдан шығып кетуіне қарсы төзімділік көрсетеді. Сондықтан олар ылғалды жағдайларға немесе химиялық еріткіштерге жиі ұшырайтын өнімдер үшін идеалды болып табылады. Кейбір жаңа гидрофобты қоспалар су буының өтіп кетуін шамамен 60 пайызға азайтатыны дәлелденген, бұл түс берушілерді артық ылғалдың зиянынан қорғайды. Дұрыс мономерлерді таңдау қабаттың әртүрлі беттерге жақсы жабысуын қамтамасыз етеді және бірнеше қыздыру мен салқындату циклдарынан кейін де оның құрылымдық бүтіндігін сақтауын қамтамасыз етеді.

Ультракүлгін сәулелерден басқа: түстердің тез солуына әсер ететін экологиялық және негізделген факторлар

Негізбен үйлесімділік, қаптау өткізгіштігі және аралық беттің ыдырауы

Ультракүлгін басылымдардың қанша уақыт тұратынына қандай материалды субстрат ретінде таңдағанымыз барлығын анықтайды. Акрил парақтары немесе қорғаныс қабатымен жабылған алюминий сияқты заттарды сіңірмейтін материалдар кәдімгі ағаш немесе қорғаныссыз металлға қарағанда су енуіне қарағанда әлдеқайда төзімдірек болады. Алайда, тіпті жақсы субстраттардың да оларға дұрыс түрдегі қабықшалар қажет. Немесе ылғалдың және ласыңғың әсерінен қорғайтын герметиктер пайдалы, бірақ кейбір қабықшалар уақыт өте келе температураның өзгеруі кезінде қатаяды да, шынында да сызылады. Бұл қабаттар арасындағы байланыстың бұзылуына әкеледі. Салада жүргізілген сынақтарға сәйкес, субстрат пен қабықшаның үйлесімсіз комбинациялары ылғалды ортада басылымның өмір сүру мерзімін шамамен 40 пайызға қысқартуы мүмкін. Егер қабаттар бір-біріне дұрыс жабыспағаннан кейін бірінен бірі бөліне бастаса, көпіршіктер пайда болады және бөліктер беттерден көтеріледі, нәтижесінде тереңдегі түс тез солып кетуге ұшырайды.

Шынайы әлемдегі УК-принтерлерді орнату кезіндегі температура, ылғалдылық және атмосфералық ластанғыштар

Температураның тербелістері материалдарды қайталанып ұлғайтуға және сығылуға әкеледі, бұл уақыт өте келе микроскопиялық трещиналардың пайда болуына себепші болады. Бұл трещиналар ылғал, озон және азот оксидтерінің ішке түсуіне жол ашады. Қатысты ылғалдылық 60 пайыздан жоғары болған кезде, бояудың полимерлі компоненттері гидролиз арқылы тезірек ыдырай бастайды. Ал қалалық ауа ластануы қызыл және сары пигменттерді таза ортадағыдан әлдеқайда тезірек тұтырады. Материалдардың тұрақтылығын зерттеу нәтижелері қалалық аймақтарда түстер ауылдық аймақтарға қарағанда шамамен 30 пайызға тезірек солып кететінін көрсетеді. Нағыз проблема жылу мен жоғары ылғалдылық деңгейлері бірігіп келгенде туындайды. Бұл екі фактордың әсеріне ұшыраған баспа өнімдері тек күн сәулесі әсеріне ұшыраған баспа өнімдеріне қарағанда шамамен екі есе тезірек нашарлайды. Егер баспа өнімдерінің ұзақ уақыт қолданыста болуын қаласаңыз, қорғаныс қабаттарын қосу немесе көлеңкелі орындарды таңдау өте маңызды болып табылады.

Сенімді УК принтерлердің түстерінің тұрақтылығын өлшеу және анықтау

Түстердің уақыт өте келе қалай сақталатынын өлшеу үшін бізге сенуге болатын стандартты әдістер қажет, әсіресе УК басылымдарының ұзақ уақыт бойы тартымды көрінуін қамтамасыз ету үшін. Көптеген мамандар қазір екі негізгі тәсілге сүйенеді. Біріншісі — көк жүн шкаласы (BWS), ол әртүрлі материалдардың жарық әсерінен солысуға төзімділігін салыстырады. Ол мата үлгілерін 1-ден 8-ге дейін бағалайды: бұл жоғары сандар УК сәулелеріне қатысты бақыланатын жағдайларда солысуға қарсы төзімділіктің жоғары болғанын көрсетеді. Екіншісі — CIEDE2000 Delta E деп аталатын көрсеткіш, ол түстердің көрінетіндей қаншалықты өзгеретінін өлшейді. Негізінде, егер Delta E саны 1,0-дан төмен болса, көпшілік адамдар көзбен айқын айырмашылықты байқамайды. Бұл құралдар өндірушілерге әрдайым болжауға тура келмейтіндей, қай нұсқаның ең тиімді екенін анықтауға көмектеседі.

Көк жүн шкаласы мен CIEDE2000: УК принтерлерін сатып алушылар үшін қолданыстағы көрсеткіштер

Брендтік өзбетінділік жұмыстары, өнімдің қаптауын жобалау немесе реттеуші этикеткаларды қамтитын маңызды жобалармен жұмыс істеген кезде әрқашан алдымен CIEDE2000 стандарттарын қолданыңыз. Delta E деп аталатын түстердің айырымын бағалау көрсеткіші үдеуленген старение сынақтарынан кейін коммерциялық сапа талаптарын қанағаттандыру үшін 1,5-тен төмен болуы керек. Бірақ BWS бағалаулары тез тексерулер үшін әлі де өз орнын сақтайды (7–8 аралығындағы баға әдетте УК сәулелеріне қарсы 500 сағаттық қорғанысқа сәйкес келеді); көптеген мамандар түстерді техникалық тұрғыдан растау үшін CIEDE2000 өлшеулерін нағыз критерий деп есептейді. «Coatings Technology and Research» журналында жарияланған зерттеулерге сәйкес, жоғары сапалы УК баспа материалдары екі жылдық сыртқы орта әсерін модельдеуден кейін Delta E мәндерін 1,2-ден төмен ұстай алады — бұл уақыт өте келе солып кетуден қорғану жағынан дәстүрлі еріткішті баспа әдістеріне қарағанда шамамен үш есе жоғары көрсеткіш.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Неге УК баспасы үшін солып кетуге төзімділік маңызды?

Басылған материалдардың сапасы мен ұзақ мерзімділігін сақтау үшін тусыруға төзімділік өте маңызды. Дұрыс қорғау болмаған жағдайда басылымдар күн сәулесіне, ылғалға және айналадағы ортаның ластануына ұшырағанда тез бұзылуы мүмкін, бұл ауыстыру шығындарын көтереді және бренд репутациясына зиян келтіруі мүмкін.

Арнайы бояу құрамдары тусыруға төзімділікті қалай жақсартады?

Арнайы бояу құрамдарына жарық әсерінен болатын химиялық ыдырауға қарсы қорғайтын кросс-байланысқан полимерлер мен УК-блокерлер кіреді. Бұл құрамдар басылымдардың тіпті қатал сыртқы жағдайларда да түстерінің әдемілігін ұзақ уақыт сақтауына көмектеседі.

УК-басылымдардың ұзақ мерзімділігінде субстрат қандай рөл атқарады?

Субстрат материалы УК-басылымдардың тұрақтылығына маңызды әсер етуі мүмкін. Судың ішке сіңуі мен бұзылуға төзімдірек материалдар — мысалы, акрил парақтары немесе алюминий — басылымдардың ұзақ мерзімділігін арттырады. Қорғаныш қабаттарымен бірге дұрыс таңдалған субстрат басылымдардың өмір сүру мерзімін қолайлы түрде ұзартуға мүмкіндік береді.

Температура мен ылғалдылық УК-басылымдарға қалай әсер етеді?

Жоғары температура мен ылғалдылық деңгейі материалдардың кеңеюіне және сығылуына әкеліп, микроскопиялық трещиналарға себеп болады. Бұл атмосфералық ластаушы заттар мен ылғалдың тереңдікке енуіне мүмкіндік береді және суреттің солу процесін жеделдетеді. Басылым сапасын сақтау үшін орта факторларын бақылау маңызды.