PL225091B1 - Sposób pomiaru aplikacji lakieru zapachowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru aplikacji lakieru zapachowego zwłaszcza lakierów bezbarwnych stosowanych do druku offsetowego i rotograwiurowego.

W ostatnich latach istotnym obszarem zastosowań druku, w tym druku offsetowego i rotograwiurowego jest aplikacja lakierów zapachowych. Są to materiały drukarskie, w postaci zwykle bezbarwnego lakieru, zawierające zawieszone mikrokapsułki o średnicy rzędu kilkudziesięciu mikrometrów. Mikrokapsułki te wypełnione są substancją zapachową. Po nałożeniu takiego materiału na podłoże drukowe uzyskuje się niemal niewidoczne pole, zawierające mikrokapsułki wypełnione substancją zapachową. Po mechanicznym uszkodzeniu kapsułek (np. przez potarcie dłonią) następuje uwolnienie substancji zapachowej, dając pożądany efekt estetyczny. Sam proces nakładania lakieru zapachow ego zwłaszcza w procesie druku polega na kolejnym pokryciu drukowanej powierzchni wymaganymi w procesie druku farbami lub lakierami, natomiast nałożenie bezbarwnego lakieru zapachowego stanowi końcowy etap procesu druku.

W procesie druku jednym z podstawowych problemów wykonania dobrego druku zapachowego po wyschnięciu nałożonej farby drukarskiej jest kontrola ilości nałożonego materiału drukarskiego na jednostkę powierzchni. Szczególne znaczenie ma to w przypadku druku techniką offsetową, gdzie ilość aplikowanej farby lub lakieru może być sterowana w szerokich granicach równocześnie będąc podatna na wpływ wielu zakłóceń o charakterze zewnętrznym w trakcie druku.

W stanie techniki znanych jest kilka sposobów kontroli lub pomiaru ilości nałożonego materiału drukarskiego. Sposoby te polegają na kontroli zużytych materiałów drukarskich w procesie druku lub na organoleptycznej ocenie - wizualnej, dotykowej lub zapachowej pola zapachowego. Jednym z najbardziej rozpowszechnionych sposobów jest metoda kolorymetryczna polegająca na pomiarze pochłaniania światła przez zadrukowany materiał. Jednakże metoda ta jest nieprzydatna do oceny aplikacji drukarskich materiałów bezbarwnych, ze względu na ich znikomą zdolność do absorpcji światła.

Wadą tych znanych sposobów pomiaru jest możliwość stosowania tych metod tylko w procesie druku badając ilość zużytych materiałów drukarskich w stosunku do ilości zadrukowanej powierzchni, a sam wynik takiego badania jest możliwy do uzyskania dopiero po zadrukowaniu znacznych ilości powierzchni, co się najczęściej przekłada na dużą liczbę - rzędu około 10 000 egzemplarzy. Znane metody określają wyłącznie średnią wartość pokrycia farbą lub lakierem, co powoduje ich niewrażliwość na zmienność samego procesu drukarskiego jak i na błędy spowodowane niepożądanymi zjawiskami samego procesu druku takich jak na przykład emulsyfikacja, która powoduje, iż ilość lakieru aplikowanego na podłoże jest mniejsza od ilości lakieru zużytego. W znanych sposobach występuje brak możliwości oceny jakości naniesionego druku na podstawie gotowego produktu. Podstawowymi wadami metod organoleptycznych jest subiektywność oceny, co w warunkach przemysłowych jest metodą ryzykowną.

Znane są również sposoby pomiaru aplikacji lakierów poprzez wprowadzenie do lakierów zapachowych różnego rodzaju znaczników na przykład w postaci pigmentu UV. Jednakże ze względu na konieczność wprowadzenia do lakierów znacznej ilości tych znaczników, co powoduje istotne zmiany parametrów reologicznych lakieru, a zwłaszcza jego lepkości oraz mieszanie się zapachu lakieru z intensywnym zapachem samego znacznika stosowanie tej metody jest bardzo utrudnione.

Z polskiego opisu patentowego nr PL 206460 znany jest środek do identyfikacji składników i kompozycji organicznych występujących w stanie ciekłym lub stałym. Środek ten zawiera pochodne stylberowe w postaci stałej i/lub ciekłej i opcjonalnie dwuamid kwasu węglowego, miedź w postaci metalicznej lub związków, jony metali ziem rzadkich wykazujące jednocześnie emisję stokesowską i antystokesowską, alkohole dwuwodorowe, środki powierzchniowo czynne jonowe i/lub niejonowe oraz wyższe alkohole jednowodorotlenowe i trójwodorotlenowe. Jednakże środek według patentu PL 206460 stosowany jako znacznik ma ograniczone zastosowanie jedynie do określania defektów strukturalnych polegających na braku ciągłości tworzywa, na który został ten środek naniesiony. Jest stosowany również do kontroli składu i struktury oraz na monitorowaniu tworzyw o różnych współczynnikach rozszerzalności liniowej i objętościowej w funkcji czasu i temperatury i po zadaniu strumieniami promieniowania ultrafioletowego. Stosowanie tego środka jako znacznika lakierów zapachowych nie jest możliwe.

Celem niniejszego wynalazku jest uzyskanie poprawnego efektu końcowego nałożonych materiałów drukarskich na podłożu poprzez nałożenie odpowiedniej ilości lakieru zapachowego na podłoże. W przypadku druku offsetowego przeciętna aplikacja zapachowa uznawana za poprawną wynosi około 1,5-2,0 g/m i jest znacząco większa niż typowa uznawana za poprawną w przypadku innych transparentnych materiałów drukarskich, co wiąże się z istotnymi trudnościami technologicznymi. Nadmiar

PL 225 091 B1 nałożonego lakieru zapachowego aczkolwiek nie powoduje istotnego pogorszenia parametrów produktu, skutkuje jednak nadmiernym zużyciem tego lakieru, natomiast jego mniejsza ilość nałożona na materiał drukarski sprawia, że intensywność zapachu jest zbyt mała.

Istota sposobu pomiaru aplikacji lakieru zapachowego, zwłaszcza bezbarwnych lakierów drukarskich stosowanych korzystnie w procesie druku offsetowego i druku rotograwiurowego według wynalazku, polega na zastosowaniu jako znacznika stosunkowo dużych cząstek zabarwionych substancji dyspergujących się w środowisku o podwyższonej lepkości, jakim są zapachowe lakiery drukarskie. Z uwagi na fakt, iż dodawany do lakieru drukarskiego znacznik ma być niewidoczny dla oka ludzkiego, niezbędne jest stosowanie niewielkiej ilości substancji jako znaczników w stosunku do objętości lakieru, które absorbują i/lub emitują promieniowanie poza widzialnym zakresem widma, lub są widzialne dopiero przy znacznym powiększeniu, korzystnie powyżej 100x. Zatem substancje stosowane jako znaczniki w sposobie według wynalazku korzystnie posiadają wysoką absorpcję w zakresie widzialnym widma. Są dodawane do lakieru drukarskiego w ilości około 0,5% do 10% wagowych w stosunku do bezbarwnego lakieru zapachowego. Substancje te są bezpieczne pod względem toksykologicznym i ekologicznym oraz posiadają odpowiednią dyspergowalność w lakierach przeznaczonych do znakowania. Jako znaczniki dla potrzeb pomiaru aplikacji lakieru zapachowego w sposobie według wynalazku stosowane są barwne substancje w postaci pigmentów organicznych i/lub nieorganicznych. Korzystnie barwną substancję stanowią cząstki sadzy lub grafitu, o wielkości ziaren w granicach 0,1 μm do 50 μm, korzystnie o wielkości ziaren od 5 μm do 10 μm widocznych w świetle widzialnym lub UV. Ilość tych cząstek wprowadzanych do lakieru, zwłaszcza do lakieru zapachowego wynosi około 40 000 do 500 000 na 1 mm , co odpowiada stężeniu o wielkości 0,5% do 10% wagowych w zależności od gęstości materiału cząstek oraz w zależności od kształtu cząstek. Ze względu na wielkość cząstek wprowadzanego do lakieru pigmentu i koncentracje tych cząstek, są one niewidoczne gołym okiem po aplikacji lakieru na wyrobie gotowym. Wprowadzony do lakieru zapachowego znacznik w postaci cząstek pigmentu jest równomiernie rozprowadzony w całej objętości tego lakieru poprzez proces zdyspergowania mieszaniny lakieru i znacznika. Cząstki pigmentu organicznego i/lub nieorganicznego są dodawane do lakieru w procesie jego wytwarzania lub w oddzielnej operacji poprzez dodanie do odpowiedniej objętości lakieru dokładnie odmierzonej ilości barwnego pigmentu, a następnie mieszaninę lakieru z pigmentem poddaje się procesowi dyspergowania, korzystnie przy użyciu mieszadeł i/lub urządzeń dyspergujących, korzystnie składających się z trzech walców obracających się z różnymi prędkościami. Przed rozpoczęciem druku lakierem zapachowym posiadającym w swoim składzie cząstki znacznika według wynalazku, wykonuje się odbitki wzorcowe, w których warstwa pokrycia lakierem jest równa warstwie zakładanej w procesie druku. W wykonanej próbce wzorcowej dokonuje się pomiaru ilości widocznych cząstek pigmentu. Pomiar ten jest wykonywany przez mikroskop o powiększeniu wynoszącym 100x do 500x, korzystnie z zamontowanym urządzeniem zliczającym widzialne w świetle odbitym lub UV ziarna znacznika. Sam proces druku z użyciem lakieru zawierającego znacznik według wynalazku jest procesem standardowym. Sposób pomiaru i oceny ilości nałożonego lakieru zapachowego polega na pobraniu zadrukowanej lakierem próbki podczas procesu druku i jej obserwacji pod mikroskopem w świetle odbitym przy powiększeniu wynoszącym około 100x do 500x. Następnie porównuje się liczbę widocznych cząstek pigmentu w próbce pobranej do liczby widocznych pigmentów w odbitce wzorcowej. Porównanie jest prowadzone jako jakościowe lub jako ilościowe. Przy porównaniu ilościowym w stosunku do odbitki wzorcowej dokonuje się zliczenie cząstek pigmentu widocznych w polu widzenia mikroskopu lub w jego części. Korzystnie dla potrzeb prowadzonego procesu druku, zwłaszcza druku offsetowego wykorzystującego bezbarwne lakiery zapachowe, wprowadza się zautomatyzowany proces pomiaru aplikacji ilości lakieru zapachowego poprzez wprowadzenie do układu maszyn drukujących kamery połączonej z mikroskopem oraz z procesorem automatycznie zliczającym cząstki znacznika z jednoczesnym porównaniem tej ilości z cyfrową odbitką wzorcową w czasie rzeczywistym, który to procesor również w czasie rzeczywistym reguluje ilość dozowanego lakieru zapachowego w zależności od wyników pomiaru.

Zaletą sposobu pomiaru aplikacji lakieru zapachowego według wynalazku jest precyzyjne określenie ilości nałożonego lakieru na zadrukowaną powierzchnię. Zaletą jest również możliwość przyg otowania lakieru ze znacznikiem poza procesem jego wytwarzania.

Sposób pomiaru aplikacji lakieru zapachowego według wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d

Dla potrzeb druku folderów reklamowych firmy kosmetycznej, na których różnej wielkości powierzchniach zostały w ostatniej fazie druku offsetowego naniesione warstwy lakieru zapachowego przygotowano bezbarwny lakier zapachowy w ilości 2 kg.

PL 225 091 B1

Do 2 kg lakieru zapachowego dodano 60 g znacznika, który stanowił cząstki sadzy o średnim uziarnieniu wynoszącym około 3 do 5 μm.

Następnie mieszaninę lakieru oraz cząstek sadzy poddano procesowi homogenizacji w mieszarce wyposażonej w wolnoobrotowe mieszadła przez okres 30 minut.

Uzyskano mieszaninę lakieru zapachowego ze znacznikiem zawierającą 300000 cząstek sadzy w 1 mm lakieru, z którego przy użyciu urządzenia firmy IGT typu orange proofer wykonane zostały odbitki wzorcowe o pokryciu 2 g lakieru/m . Na odbitkach wzorcowych dokonano pomiaru ilości znaczników mikroskopem o powiększeniu 500x. Pomiar ten wykazał, iż odbitki wzorcowe zostały po₂ kryte lakierem zawierającym około 630 ziaren sadzy/1 mm zadrukowanej powierzchni.

Następnie mieszaninę lakieru ze znacznikiem przelano do urządzeń dozujących lakier do m aszyny offsetowej i rozpoczęty został proces druku folderów reklamowych. Pole pokryte lakierem zapa₂ chowym miało powierzchnię 24 cm , a ilość odbitek wyniosła 400000 sztuk. Zużyto 2 kg lakieru.

W wyniku kontrolowanego procesu zużycia lakieru zapachowego uzyskano na wszystkich egzemplarzach drukowanych folderów reklamowych jednolitą warstwę druku zapachowego o grubości

2 g/m , która zawierała od 580 do 650 ziaren znacznika na 1 mm zadrukowanej powierzchni. Potarcie palcem po zadrukowanej lakierem zapachowym powierzchni druku dało pożądany efekt uwolnienia zakładanej ilości zapachu z lakieru.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób pomiaru aplikacji lakieru zapachowego zawierający środek do identyfikacji składników i kompozycji organicznych występujących w stanie ciekłym lub stałym, znamienny tym, że polega na dodaniu do lakieru zapachowego jako znacznika pigmentów organicznych i/lub nieorganicznych ₃ widocznych w świetle widzialnym lub UV w ilości od 40 000 do 500 000 na 1 mm co odpowiada stężeniu o wielkości od 0,5% do 10% wagowych w stosunku do lakieru w zależności od gęstości dodawanego pigmentu oraz w zależności od kształtu ziaren, których wielkość wynosi od 0,1 μm do 50 μm, po czym mieszaninę lakieru zapachowego i znacznika poddaje się procesowi dyspergowania, a następnie z powstałej mieszaniny lakieru i znacznika wykonuje się odbitki wzorcowe, w których warstwa pokrycia lakierem zapachowym jest równa warstwie zakładanej w procesie druku, przy czym w odbi tkach wzorcowych korzystnie przy pomocy mikroskopu o powiększeniu wynoszącym 100x do 500x i korzystnie z zamontowanym urządzeniem zliczającym widzialne w świetle odbitym lub UV ziarna znacznika, dokonuje się pomiaru ilości ziaren pigmentu, po czym następuje właściwy proces druku, w trakcie którego pobiera się zadrukowane lakierem próbki podczas procesu druku i poddaje obserwacji pod mikroskopem w świetle odbitym przy powiększeniu wynoszącym około 100x do 500x, a następnie porównuje się liczbę widocznych cząstek pigmentu w próbce pobranej z procesu produkcyjnego do liczby widocznych pigmentów w odbitce wzorcowej.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces dyspergowania jest prowadzony przy użyciu mieszadeł i/lub urządzeń dyspergujących składających się z trzech walców obracających się z różnymi prędkościami.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wielkość ziaren pigmentu jako znacznika wynosi od 5 μm do 10 μm.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że znacznik stanowią ziarna sadzy lub grafitu.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiar aplikacji ilości lakieru zapachowego jest prowadzony w sposób zautomatyzowany poprzez wprowadzenie do układu maszyn drukujących kamery połączonej z mikroskopem oraz z procesorem automatycznie zliczającym cząstki znacznika z jednoczesnym porównaniem tej ilości z cyfrową odbitką wzorcową w czasie rzeczywistym, który to procesor również w czasie rzeczywistym reguluje ilość dozowanego lakieru zapachowego w zależn ości od wyników pomiaru.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ziarna pigmentu organicznego i/lub nieorganicznego są dodawane do lakieru w procesie jego wytwarzania lub w oddzielnej operacji poprzez dodanie do odpowiedniej objętości lakieru dokładnie odmierzonej ilości barwnego pigmentu, a następnie mieszaninę lakieru z pigmentem poddaje się procesowi dyspergowania.