Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Лекция «Флокирование» по Технологии послепечатных процессов (Бобров В. И.)

Флокирование – процесс нанесения флока (ворса) на материалы.

Флок – специализированное понятие, во многих языках означающее коротко поре-занные текстильные волокна для нанесения бархатных покрытий. Различные технологии флокирования предъявляют разные требования к сыпучести, проводимости и летучести флока. В зависимости от требований к готовому флокированному изделию, флоку, в про-цессе его производства, придаются специальные характеристики, например: устойчи-вость к механическому воздействию, стойкость к воздействию света, воды, растворите-лей, моющих средств, стойкость к перепадам температуры и многое другое. Производ-ство флокированного продукта, который удовлетворял бы предъявляемым требованиям и в то же время обладал бы приемлемой ценой, требует, наряду с оптимальной настройкой производства и тщательным выбором клея, тщательного выбора флока максимально под-ходящих параметров.

Способ флокирования является общим и выглядит следующим образом: на подлож-ку наносится слой клея, и подложка помещается в электростатическое поле, в котором флок начинает движение и внедряется вертикально в клеевой слой. После сушки и чист-ки изделие готово к использованию.

Сегодняшнее применение флокирования не знает границ. Флокировать можно бук-вально всё: металл, дерево, керамику, текстиль, бумагу, пластик. Хитрость только в пра-вильном подборе флока и клея под конкретную основу. В зависимости от конечного применения флок может быть из разных волокон: полиамид, вискоза, акрил, полиэстер, хлопок.

Преимущества флока:

• препятствует образованию водного конденсата (например, крыши палаток, анга-ры, трейлеры);

• усиление крутящего момента без трения (сцепление в магнитофонах);

• механическая шумоизоляция;

• шумопонижение в звуковых студиях благодаря флокированным стеновым пане-лям;

• прекрасное скольжение (флокированный резиновый профиль);

• мягкость на ощупь (ручки инструментов);

• теплоизоляция и термическая стабильность (бигуди, печки для сауны);

• придание изделию и упаковке эксклюзивного, привлекательного внешнего вида.

Многие вещи требуют защиты и аккуратного обращения. Флок может позаботиться об этом. Невозможно перечислить все сферы применения флока. Преимущества флока используются сегодня в миллионах домашних хозяйств. Искусственные газоны из флока на балконах, террасах и верандах очень просты в уходе и поэтому могут быть идеальной лужайкой для игр. В быту флок может найти множество применений. Вазы или статуэтки с флокированным дном не царапают мебель и пол. На текстильной основе они стоят устойчиво и не скользят. Сегодняшний потребитель предъявляет всё более жёсткие тре-бования к качеству текстиля. Флок в состоянии придать любому текстильному изделию эксклюзивный внешний вид и тем самым вывести его на соответствующий уровень.

Флок создаёт дополнительный комфорт водителю: сиденья сшиты из флокирован-ной ткани или из ткани на основе флокированной нити. Циркуляция воздуха между от-дельно взятыми ворсинками позволяет материалу дышать. Даже невыносимая жара не превращает путешествие в долговременное посещение сауны.

Флокированные обивочные материалы для мебели отличаются высокой износостой-костью и лёгкостью в уходе. Большинство флокированных поверхностей и напольных покрытий гораздо легче чистить от загрязнений, чем другие текстильные материалы.

Флок делает текстиль гораздо привлекательней. В текстильной промышленности флок даёт возможность получить интересные цветовые контрасты даже на тёмных осно-вах. Благодаря более высокой укрывистости, ярким и устойчивым цветам флок во многом превосходит краску для печати по текстилю. Даже самый лёгкий текстиль можно флоки-ровать. Повреждения, которые часто возникают при вышивке, при флокировании исклю-чены. Флокированные рисунки имеют объёмный внешний вид. Немнущиеся, устойчивые к стирке флокированные ткани служат многие годы, не теряя внешней привлекательно-сти.

Футболисты - профессионалы, гонщики формулы-1, теннисисты и игроки в гольф привыкли носить самое лучшее. Часто на спортивной одежде можно встретить флокиро-ванные логотипы или рекламные слоганы.

Флок набирает популярность и при оформлении магазинов и офисов продаж. Фло-кированные напольные покрытия обладают сверхпрочной износостойкостью. Не случай-но их можно встретить всё чаще на сегодняшнем рынке. В экономике, в которой малые частные предприятия только начинают организовываться и где много людей, желающих работать и зарабатывать деньги, технология флокирования представляет массу возможно-стей. Для начала можно использовать небольшой капитал и вложения. Можно сказать, что эта технология завоевала всемирное признание. Она будет развиваться и дальше.

5.2.История развития флокирования

История флокирования уходит корнями в средневековье. Ещё до окончательного формирования письменности китайцы открыли технологию-предшественницу флокиро-вания. В качестве клея они наносили смолу на текстильные изделия, затем насыпали натуральные волокна. Украшение и повышение цены предметов повседневного пользо-вания было основной причиной возникновения флокирования. В 12 веке монахи Нюрн-бергского монастыря пользовались аналогичной технологией, что и древние китайцы. В качестве клея через деревянные шаблоны наносили лак. Природные волокна, растолчён-ные в ступе, служили прототипом флока. Такой "флокированный" материал использовали для декорирования стен.

На сотни лет искусство флокирования было предано забвению. 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 инже-неры вплотную занялись развитием флок-технологии в первой половине 20-ого столетия. Модернизация оборудования, клеевых систем открытия новых материалов для флокиро-вания обеспечили возможность перехода к серийному производству.

В конце 40 годов электростатические флок-машины начали производить и в Герма-нии. С их появлением на рынке стало развиваться промышленное производство флоки-рованных изделий технического и бытового назначения. 1981 г. – год основания Евро-пейской 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. Пре-имущества, которые предлагает флок внешнему виду декоративных и функциональности технических изделий, экономичные методы использования флока в многочисленных от-раслях - во многом заслуга Ассоциации, её членов и учреждений, с ней сотрудничающих.

5.3.Материалы для флокирования

5.3.1.Флок

Флок (ворс) представляет собой группу коротко нарезанных волокон определённой, заданной длины. Волокна для изготовления флока могут быть различны по своей приро-де. Для электрофлокирования наиболее распространены полиамидные, вискозные, поли-эфирные, акриловые и ацетатные волокна.

Во многих областях используются флокированные материалы на основе специаль-ных текстильных материалов. Выбор качественных критериев зависит от требования, предъявляемых конечному продукту. Наиболее широко распространенные критерии - пространственная стабильность (сохранение формы) или сильная эластичность, устойчи-вость к разрыву, минимальная усадка, поведение при обработке относительно нетек-стильной основы, сродство к используемому адгезиву и т.д. Для пластиков посредством предварительной обработки достигается освобождение от отдельных веществ - компо-нентов, улучшение поведения во влажном состоянии.

Рис.

Долгое время производители мало обращали внимания на использование отходов для производства флока, т.к. по отношению к общему объему производства это сравни-тельно небольшой рынок. В результате довольно мало или практически ничего не было сделано для удовлетворения специальных потребностей отрасли. Производителям прихо-дится работать с тем, что пришло из прядения и в действительности было создано для со-вершенно других технологий. Это объясняет многие препятствия, которые возникали ра-нее.

В начале 70-х Европейская промышленность разработала стандарты на качество флока и единообразное оборудование для его измерения и проверки. В то время методы проверки широко использовались. Были разработаны совершенные методы, которые де-лали возможным приспособление характеристик флока к изменяющемуся спросу фабрик, окружающим условиям и технологии. Сегодня многие предприятия отрасли уже получи-ли сертификат качества ISO 9000 FF.

Рис.

Полиамидный ворсовый покров обладает привлекательным внешним видом и хо-рошим упругим восстановлением после снятия нагрузок. Обладает высокой износостой-костью.

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 искусственно-го меха.

Равномерность флока по длине

Технология и качество изделий, получаемых по методу электрофлокирования, суще-ственно зависят от равномерности ворса по длине, соотношения длины и толщины ворса, прямолинейности и формы среза ворсинок. Ворс в электростатическое поле в большин-стве известных способов вводят через сита. Размеры ячеек подбирают в соответствии со средней длиной применяемого ворса. При большом отклонении длины отдельных вор-синок от средней создаются условия для их неравномерного прохождения. Сначала про-ходят наиболее короткие ворсинки, а длинные скапливаются на поверхности сита. В ре-зультате получается неравномерное и неплотное ворсовое покрытие с нетоварным внеш-ним видом.

Для получения высококачественных электрофлокированных материалов необходи-мо, 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 яв-ляется 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 флока

Соотношение длины и толщины отдельных ворсинок влияет на жёсткость при изги-бе. 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 по-лиамидного ворса.

Таблица 5.1

Линейная плотность dtex Длина ворса, мм

0,3-0,8 1,7 0,3-0,8 2,2

0,3-1 3,3 0,5-1 4,8

0,5-1,5 6,7

Обработка флока

Без предварительной химической подготовки волокна не могут быть использованы для получения качественных материалов. Причина этого состоит в сильном поверхност-ном 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, вслед-ствие чего медленно перемещаются по направлению к поверхности флокируемого мате-риала, покрытого клеем. Для хорошего флокирования ворсу придают определённую элек-тропроводность 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 поли-этиленовых мешках, плотно завязанных или запаянных.

Понижение электропроводности ворса ухудшает перезарядку волокон, уменьшает плотность флокирования и образует замыкающие цепочки из волокон между электрода-ми. 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, кото-рая определяет глубину проникновения волокон в адгезив, и, следовательно, прочность их закрепления, а также плотность ворсовой поверхности.

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

5.3.2.Клей для флокирования

Основа и флок соединяются вместе слоем адгезива (клея), который наносится на ос-нову. В текстильной промышленности можно встретить адгезивы только на водной осно-ве. Акриловые и полиуретановые дисперсии и смеси позволяют достигнуть высокой прочности к влажной и химической чистке, истиранию и в то же время сильной эластич-ности и мягкости ткани.

Мы знаем, какое огромное количество разнообразных основ флокируется. Очевидно, что не может существовать универсального адгезива, подходящего всем. По этой причине производители адгезива предлагают разнообразные базовые рецепты на дисперсионной основе и на основе растворителя. Основные рецепты могут быть откорректированы, что-бы подходить методу нанесения.

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 элек-трофлокирования, определяет его производительность, стоимость, безвредность для об-служивающего 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, неиз-бежно появляющихся на поверхности материала при электрофлокировании. Значительная продолжительность жизни клея является важным технологическим параметром, позволя-ющим 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 качествен-ное 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 плёнко-образователей, найденные экспериментально или расчётным путём.

Таблица 5.1

Используемый клей Значение σ (мДж/м2)

Пентафталевые или глифталевые смолы 36

Поливинилацетат 39

Полибутилметакрилат 40

Ацетобутират целлюлозы 42

Поливинилбутираль 53

Каучуки 57

Поверхностное натяжение клеёв (σ), представляющих растворы полимеров (приве-дённых выше), во многом определяется природой растворителей. Для большинства наиболее употребляемых растворителей σ = 22…36 мДж/м2. С увеличением содержания растворителей поверхностное натяжение клея, как правило, уменьшается. Наиболее вы-сокие значения поверхностного натяжения имеют клеи, в которых дисперсионной средой или растворителем служит вода, так как для воды σ = 72,7 мДж/м2. Такие клеи плохо сма-чивают гидрофобные и плохо обезжиренные поверхности; кроме того, при нанесении та-ких клеёв кистью могут оставаться следы от волосков, которые не растекаются и образуе-мая флокированная поверхность будет иметь дефекты. Наряду с этими общими требова-ниями существуют специальные, предъявляемые к адгезивам в каждом конкретном слу-чае, например, требование вязкости, цвета, водорастворимости.

Способы и устройства для нанесения клея

В зависимости от назначения изделия и свойств клеевой композиции нанесения клея можно производить следующими способами:

• кистью или валиком

Наносить на поверхность изделия клей лучше всего мягкими кистями и валиком типа "велюр". Избыток клея с валика или кисти необходимо снимать, используя для этого кю-вету, представляющую собой ёмкость для клея и площадку с ребристой поверхностью для скатывания избытка клея.

Таким методом можно нанести клей под флок на любые сложные поверхности: в углублениях и выпуклых местах используя кисть, а на плоских - валик.

• ракельный способ

Клей наносится на изделия плоской конфигурации ракелем, состоящей из деревянной ручки и вставленного в неё полиуретанового полотна.

Толщина и чёткость отпечатка зависит от угла наклона ракеля. Большой наклон ракеля (60°-80°) к поверхности изделия обеспечивает меньшую толщину отпечатка и лучшую чёткость, а меньший наклон ракеля (менее 45°) обеспечивает большую толщину и мень-шую чёткость изображения.

• способ погружения

Применяется для нанесения клея на поверхность объёмных изделий. Изделие погру-жают на определённую глубину и после извлечения выдерживают некоторое время для стекания клея. Время выдержки для стекания подбирается в зависимости от конфигура-ции изделия и вязкости клея.

• нанесение клея с помощью пульверизатора

Клей наносится в специальной камере, снабжённой вентилятором для отсоса паров растворителя. Обычный клей должен иметь вязкость 18-20 с. (по вискозиметру В3-4), давление сжатого воздуха в магистрали его подачи - 2-3 атм. Пульверизатор может быть любой марки. Для водных клеёв он должен быть сделан из нержавеющих материалов.

• нанесение клея с помощью сетчатого шаблона

Сетки для трафаретных форм изготавливают из металлических, шёлковых или син-тетических нитей. Выбор того или иного материала обусловлен комплексом физико-механических свойств, необходимых в печати.

Сегодня для изготовления шаблонов используют почти исключительно ткани из синтетических волокон, главным образом из полиэфирных и полиамидных мононитей. Чистота и гладкость ячеек шаблона создают основу для хорошего протока печатного со-става. Очистка шаблонов после печати не представляет трудностей, кроме того, такие сетки дешевы. Под флок годится полиамидная сетка с номером ячейки 36-42.

Для изготовления плоских шаблонов сетчатую ткань натягивают на раму. Рамы мо-гут быть деревянными, пластмассовыми или металлическими. Наиболее распространены деревянные. Недостатком деревянных является их деформация под действием влаги, тем-пературы и механических нагрузок. Клей продавливается на изделие через шаблон раке-лем с ручным или механическим приводом. Необходимо следить за тем, чтобы поверх-ность стола, на котором производится нанесение клеевого рисунка была достаточно ров-ной. В противном случае все неровности стола исказят требуемый рисунок. При исполь-зовании трафарета необходимо, чтобы последний был плотно прижат к поверхности об-рабатываемого изделия. Тогда клей чётко наносится на изделие, копируя рисунок на тра-фарете.

Выбор клея

При выборе клея нужно учитывать возможность печати им при помощи сетчатого шаблона. Для нанесения клеевого рисунка необходимо, чтобы клей продавливался через шаблон и образовывал четкий отпечаток на основе, не растекаясь по ней, имея необходи-мую высоту для проникновения и закрепления в нём ворсинок флока. В случае текстиля, смачивая гигроскопичную основу ткани и образуя равномерную плёнку, клей в то же время не должен пропитывать её. В противном случае увеличивается жёсткость готового материала. Повышенная вязкость клея недопустима. Это не только затрудняет при флоки-ровании проникновение ворсинок в клей, но и осложняет печать: клей плохо проходит сквозь сетку. Клей не должен образовывать пузырей в момент отделения шаблона от пе-чатаемой основы, а также при термофиксации.

Одно из основных требований к клею - его лёгкая очищаемость с шаблона без по-вреждения трафаретного слоя. Если шаблон не почистить как следует, рисунок будет ис-кажён. После применения клей нужно аккуратно снять с шаблона шпателем и переложить в отдельную ёмкость. После этого прочистить отверстия шаблонов сильной струёй воды (в случае вододисперсионных клеёв). Тщательный визуальный контроль на свет сразу по-кажет, в каких местах шаблон загрязнён. После применения клеёв на растворителях также сначала необходимо удалить остатки клея с формы, положить форму печатной стороной на впитывающую бумагу (можно газету), а затем растереть поверхность мягкой тряпкой. При этом клей и растворитель вдавливаются во впитывающую подложку. Растворитель, естественно не должен растворять копировальный слой формы.

Если печать прерывается, независимо от используемого клея, необходимо или пол-ностью очистить форму, или покрыть его рисунок толстым слоем клея, не продавливая его насквозь, закрыть смоченной в растворителе или воде (в зависимости от основы клея) тряпкой. В противном случае открытая сетчатая поверхность быстро подсохнет и ухуд-шит резкость контуров при последующей печати.

Иногда клей окрашивают в цвет ворса, чтобы таким образом создать оптический эффект высокой плотности ворсового покрова, что особенно важно при печати на тём-ных эластичных основах. Кроме того, подкрашивание дает возможность визуально про-контролировать толщину нанесения клея и глубину проникновения в основу ворса. По-сле изготовления трафарета и подбора клея, необходимо подобрать ракель. Обычно тол-щина ракеля составляет 8-10 мм. Высота ракельного полотна над ручкой ракеля 10-12 мм. Длина ракеля должна на 20-50 мм превосходить ширину наносимого изображения.

Переносится изображение на поверхность изделия быстрым движением ракеля (без замедления и остановок). Наклон ракеля к печатной форме 60°-80°. Давление на ракель при печати должно быть умеренным, подбирается опытным путём каждым мастером.

Выбор режимов сушки и термофиксация зависит от выбранного клея.

5.4.Технология флокирования

Флок-производство может быть очень разнообразным - от ручных флокаторов для малого бизнеса и до автоматических линий с компьютерным управлением.

Рис. Принцип работы флокера

Работа флокатора (рис. ) заключается в сообщении электрического заряда предва-рительно подготовленному ворсу для ориентированного нанесения его на поверхность изделия, покрытое клеем. Электрическое поле образуется между распыляющей головкой бункера флокатора, на которую подаётся высокое напряжение 40-60 кВт и изделием, по-мещённым на заземлённый экран. Электрический заряд волокна приобретают в зоне ко-ронирующих кромок головки бункера флокатора.

Рациональная конструкция бункера должна обеспечивать:

• равномерную подачу ворса во времени и по площади бункера;

• достаточное время флокирования одной загрузки;

• интенсивную подачу ворса, обеспечивающую высокую плотность его нанесе-ния и высокую скорость флокирования;

• удобство обслуживния и надёжность работы флокатора.

Если изделие сложной конфигурации или сильный диэлектрик, то процесс флокиро-вания и сдувания пылесосом незакрепившихся волокон можно повторить 2-3 раза до по-лучения однородного плотного покрытия. При нанесении ворса на большие поверхности электропроводность клея должна быть достаточной для создания из клеевого слоя зазем-лённой поверхности. Можно использовать и специальный заземлённый электроотвод, который выполняется из металлической фольги и помещается за флокируемым изделием. При флокировании больших поверхностей важно, чтобы обрабатываемые поверхности были предварительно загрунтованы. Сушку таких поверхностей, как правило, осуществ-ляют на воздухе.

Рис. . Последовательность процесса флокирования

Последовательность технологических операций, выполняемых при производстве электрофлокированных материалов довольно проста. Прежде всего, то изделие, на кото-ром требуется создать ворсовую поверхность, подготавливается к процессу электрофло-кирования. Для устранения неровностей или для предотвращения проникновения клея в поры материала, его поверхность предварительно грунтуют (относится к таким материа-лам, как дерево, ДСП, ДВП, фанера, гипс и т.д.) Если поверхность является гладкой и без пор, то надобности в нанесении грунта нет. После этого на подготовленную таким обра-зом поверхность основы наносится заранее приготовленный клей сплошной плашкой или по форме узора. Затем на неотверждённую поверхность клея наносят волокна с использо-ванием сил электрического поля, которые образуют на ней ворс. Заряженный электроста-тическим полем флок летит и впивается в клеевую основу перпендикулярно поверхно-сти. Флокирование важно начинать не позднее 3-4 минут после нанесения клея, иначе на поверхности образуется плёнка из клея с изменённым поверхностным натяжением, из-за чего флоку труднее воткнуться в клей. Независимо от сложности изделия и способа фло-кирования необходимо обеспечить хороший электрический контакт между контуром за-земления и клеевым слоем.

В процессе последующей сушки клей отверждается, в результате чего ворс закрепля-ется на основе. После формирования ворсового покрова незакрепившиеся в клее волокна удаляются пылесосом (поставлен на выдув), а материал высушивается в естественных условиях или принудительно в сушилке. На практике ворсовое покрытие можно нанести на поверхности различной формы (плоские, объёмные, рельефные) и химической приро-ды (металл, стекло, ткань, дерево, пластмасса и другие). В зависимости от требований к конечному продукту, можно получать поверхность стойкую к стирке или механическому воздействию. Флокированные поверхности можно подвергать таким видам отделки, как печать и тиснение.

5.5.Подготовительные операции перед флокированием

Подготовка поверхности

Подготовка поверхности изделия зависит от материала, из которого оно изготовле-но.

Гипсовые и деревянные поверхности (ДВП, ДСП, фанера) грунтовать необходимо из-за наличия большого количества пор. Изделие можно не грунтовать только если оно имеет небольшой размер (10х10 см). В качестве грунта можно использовать различные материалы, но такие, чтобы последующий клей был совместим с грунтом. Грунтовать де-ревянные и гипсовые поверхности наиболее целесообразно с практической точки зрения пентафталевыми эмалями. Наибольшую электропроводность из выпускаемых сейчас име-ет половая краска ПФ-266 желто-коричневого цвета. В неё для устранения желтизны до-бавляют ПФ-115 чёрную в пропорции ПФ-266:ПФ-115 3:1. При длительном хранении пентафталевых красок растворитель (уайт-спирит) улетучивается и краска становится вязкой, равномерное её нанесение затрудняется. В этом случае краску необходимо разба-вить уайт-спиритом. Однако слишком жидкая краска – плохая основа для флока, поэтому очень важно правильно выбрать вязкость. По вискозиметру она должна составлять 40-50 с. Данная краска является и хорошим грунтом, и при втором нанесении хорошим клеевым составом для флока. Необходимо отметить, что перед нанесением второго слоя краски грунт должен высохнуть. В случае с водными клеями растворителем является вода. При флокировании ламинированых деревянных поверхностей грунтовать изделие не нужно.

Пластмассовые изделия и изделия из оргстекла перед нанесением клея нужно проте-реть моющим составом для снятия жировых загрязнений, смазок от форм и мигрирующих в процессе хранения изделия составляющих пластмассы к поверхности. В качестве обез-жиривающего состава можно использовать тринатрий фосфат. Растворить тринатрий фосфат в тёплой воде из расчёта 5 гр.на 1 литр. Обезжиривать можно с помощью ветоши или окунанием. После обезжиривания перед нанесением клея и флока поверхность изде-лия должна высохнуть.

Металлические изделия необходимо обезжиривать уайт-спиритом, скипидаром или другим имеющимся растворителем. Большие поверхности рекомендуется грунтовать ана-логично п. 1.2.

Стеклянные поверхности необходимо обезжирить моющими составами, аналогич-ными для пластмассовых изделий.

Подготовка клея

В зависимости от назначения флокируемого изделия важно правильно подобрать клей. Обычно для деревянных, металлических, пластмассовых используют пентафтале-вые краски аналогично п. 1.1. для пластмассы также можно использовать и водные акри-ловые клеи. Важно так подобрать вязкость клея, чтобы он при выбранном способе нане-сения ложился ровным, тонким слоем, не скатывался с поверхности.

Подготовительные работы перед нанесением флока

Перед нанесением клея на поверхность флокируемого изделия необходимо прове-рить флок на летучесть. На флокаторе выставить напряжение 60 кВ. Насыпать флок в бункер. Намазать лист бумаги клеем и зафлокировать его. Внимательно рассмотреть обра-зец. Флок должен лежать ровным слоем, без кратеров и вулканов и на срез. При плохой летучести флока поверхность напоминает лесоповал. В этом случае необходимо флок за-менить или обработать для придания ему электропроводности.

Контроль качества

Качество флокируемых изделий проверяется визуально. Слой флока должен быть сплошным, без проплешин и «вулканов». Осмотр проводится при дневном свете.

Техническое обслуживание флокатора

1. Во время работы по техническому обслуживанию ручного флокатора необходимо выполнять меры безопасности.

2. Для обеспечения правильной эксплуатации флокатора не реже одного раза в ме-сяц проводить внешний осмотр и проверку работоспособности прибора. При внешнем осмотре проверить состояние сетевого шнура и оболочки высоковольтного кабеля, ис-правность и надёжность заземления, плавность регулировки выходного напряжения.

3. Дополнительно по мере необходимости проводить проверку выходного напряже-ния с помощью контрольного киловольтметра, при этом до начала измерений киловольт-метр должен быть заземлён через его клемму "земля".

Безопасность труда

С физиологической точки зрения контакт с флоком (ворсом) не опасен для здоровья, если он не обрабатывался особо вредными веществами. Наибольшую опасность в сани-тарном и пожарном отношении представляет флоковая пыль, которая может попасть в органы дыхания и на кожу человека. В этих случаях требуется соблюдать меры предосто-рожности в работе и уделять больше внимания личной гигиене, обязательно пользоваться защитной одеждой, перчатками, стараться поддерживать их в чистоте. Для защиты орга-нов дыхания необходимо пользоваться респираторами или специальными масками.

Полиамидный флок неогнеопасен, он не самовозгорается при хранении и транспорти-ровке, хотя и обладает способностью к оплавлению при контакте с источником горения. Вискозный флок при поднесённой источнике горения загорается и тлеет после ликвида-ции источника горения. Выделяется характерный запах жжёной тряпки.

Для безопасности флокирования необходимо удалять пары от клеёв и пыль от флока, что осуществляется с помощью приточно-вытяжной вентиляции.

При работе с флокатором следует соблюдать меры предосторожности:

• работать только при полностью закрытом кожухе блока флокатора;

• источник высокого напряжения должен быть обязательно заземлён через клемму "зем-ля";

• предельно допустимая напряжённость электрического поля на рабочих местах обслу-живающего персонала не должна превышать при воздействии до 1 часа-60 кВ/м;

• оператор при работе с флокатором должен находиться под нулевым потенциалом. Для этого ручка штанги имеет металлические заземлённые детали;

• применение защитных резиновых ковриков и перчаток запрещается;

• замену бункера и загрузку флока в бункер производить только при отключенном се-тевом напряжении, предварительно разрядив фиксатор флокатора от остаточного стати-ческого заряда путём прикосновения к заземлённой металлической поверхности;

• при появлении любых неисправностей в работе флокатора его использование должно быть немедленно прекращено и флокатор подлежит ремонту.

5.6.Оборудование

Все линии для флокирования на рулонных материалах состоят приблизительно из одинаковых компонентов: размоточная машина; накопитель; клеенаносящая машина; флокатор; устройство предварительной очистки; сушилка; охлаждающая машина; устрой-ство заключительной чистки; накопитель; устройство для объединение в партии.

На современных линиях транспортеры оборудованы программируемым электрон-ным контролем. Современная скорость выпуска на линиях не превышает 30 м/мин. На линиях, на которых скорость выпуска составляет 10-15 м/мин., оборудованы устройства-ми, измеряющими толщину слоя адгезива, вес флока и соответственно регулирующими эти параметры. Низкая автоматизация и обработка ручными приспособлениями свой-ственна, конечно же, производству отдельных деталей или предметов, а не рулонных ма-териалов.

При выборе оборудования для флокирования руководствуются формой изделия и объемами производства. При флокировании изделий не очень сложной формы в малом количестве вполне достаточно мини-флокатора. Для изделий сложной формы, имеющих вогнутые поверхности используют флокатор с дополнительной подачей флока воздухом в зону флокирования (пневмофлокатор). При флокировании изделий простой формы и в большом количестве используют стационарные флок-машины.

При малотиражном производстве изделий произвольной формы используют следу-ющую технологию и оборудование:

• нанесение кистью или валиками клея на основе растворителей с большим откры-тым временем;

• флокирование мини-флокатором;

• сушка при комнатной температуре в течение 24 часов.

При среднетиражном производстве (например, флокирование бутылок):

• помимо кисти и тампона следует рассмотреть и метод окунания. В этом случае можно использовать воднодисперсионный клей с открытым временем 3-5 мин;

• для флокирования применяется мини-флокатор или камера объемного флокирова-ния;

• сушка производится при комнатной температуре или в сушильном шкафу.

При массовом производстве (например, коробочки для ювелирных изделий):

• предпочтительно распыление воднодисперсионного клея;

• для флокирования применяется стационарная флок-машина;

• для сушки используется проходная печь.

Рис. . Камера для флокирования

Для малотиражного производстве изделий произвольной формы используют ми-нифлокатор представляет собой настольную камеру, с помощью которой проводят фло-кирование объемных, фасонных изделий, таких как бутылки, маленькие коробочки, иг-рушки и т. д. Процесс флокирования выполняется снизу вверх. Необходимо прочно за-крепить изделия на заземлённой штанге и обеспечить надежное электрическое соедине-ние штанги с заземляющим контуром. С целью повышения производительности возмож-но установить в данной установке дополнительные электроды, выполненные с учётом специфики конкретных изделий.

Для среднетиражного и массового производстве применяют промышленные флок-машины в качестве комплектующей части в промышленных линиях при флокировании поверхностей различных деталей, листовых и рулонных материалов и т.д. Вместимость камеры примерно равна 6-8 кг флока. Подача флока плавно регулируется изменением скорости вращения щётки. Для повышения производительности под машиной может быть установлен ленточный конвейер.

Для контроля качества материалов и флокирования используется следующие прибо-ры:

• Прибор для измерения летучести (прыгучести) флока

Рис. . Прибор для измерения летучести (прыгучести) флока SPG 1000

В модель дозатора насыпается ровно 2 грамма флока. Флок протирается через сетку на тарелочку и помещается на заземлённую пластину внизу. После того как камера с флоком закрывается крышками из оргстекла и металла, на верхний электрод подаётся высокое напряжение. Флок летает между двумя полями. Время, за которое он улетучится с нижней заземлённой металлической пластины, должно быть как можно короче. Предельно допу-стимый показатель - 20 секунд при 40 кВ.

• Прибор для измерения сыпучести флока

Рис. . Прибор для измерения сыпучести флока RPG 10

В прибор для проверки сыпучести помещается 20г флока. Флок, оставшийся в сетевом барабане после 60 оборотов не должен превышать разрешённую максимальную массу (0,3 гр). В нём также не должно быть скомкавшихся ворсинок и ворсинок, превышающих длину.

• Прибор для оптического анализа флока

При помощи данного прибора проводится оптический анализ качества флока. Во флоке не должно быть гнутых ворсинок и инородных тел.

Рис. . Прибор для оптического анализа флока Flock Inspect

• Прибор для измерения качества адгезии

Данный прибор испытывает качество адгезии флокированной поверхности при помо-щи теста на разрыв. Через маленькую алюминиевую форму со специальным крепежом на флокированную поверхность заливают очень сильный клей - расплав. После застывания клея измеряется сила разрыва.

Рис. . Прибор для измерения качества адгезии Maag-Teller

5.7.Требования к помещению

В идеале, помещение, в котором происходит флокирование, должно иметь устрой-ства поддержания стабильной температуры и влажности. Если кондиционирование по-мещения недоступно, то следует выбирать небольшие помещения с хорошо закрываемы-ми окнами и дверьми. В зимнее время помещение должно быть отапливаемым. Хорошо подходят помещения подвального и полуподвального типа. Не следует использовать га-ражи и большие цеха заводов.

Помещение должно иметь хорошую вентиляцию. При работе с клеями на органиче-ских растворителях в зоне клеенанесения необходимо установить локальную вентиля-цию.

В помещении необходимо наличие контура заземления или электрической разводки с проводом заземления. По правилам электрической безопасности запрещено использо-вать в качестве заземления батареи отопления и водопроводные трубы. В помещении следует разместить приборы контроля температуры и влажности. Обязательно наличие порошкового или углекислотного огнетушителя. Идеальные условия: влажность - 50 - 60%, температура - 20 - 25 С.

Эти требования просты и весьма очевидны. Их соблюдение значительно облегчает работу и позволяет избежать брака из-за капризов погоды.

5.7.Возможности применения флокированных материалов с точки зрения

декоративности или функциональности

В зависимости от назначения готового изделия флок может решить множество про-блем. Существует множество применений флока в промышленности. С каждым днём их становится всё больше.

Список показывает разнообразие применения флокирования в различных областях. В нем указаны самые необходимые эффекты. При этом используются такие обозначения: Д - декоративный эффект; А – акустический эффект; Т – термический эффект; О – оптиче-ский эффект; М – механический эффект.

Таблица Области применения и эффекты, получаемые с помощью флокировапния

Косметика

Флаконы Д

Бумажная промышленность

велюровые обои Д А Т

картонажные изделия Д А М

декоративная бумага Д

подарочная бумага Д

картины Д

бумажные полотенца Д М

буквы для рекламы Д

Промышленность упаковок

упаковки из мягкого вспененного материала Д М

упаковочная тесьма Д

бутылки для напитков Д Т

самоклеящаяся пленка Д М

декоративная жестяная упаковка Д А

Декоративные и рекламные предметы

искусственные цветы Д

манекены для витрин Д

пасхальные яйца Д

елочные украшения Д

цветочные горшки М

Мы видим, что разнообразные возможности флокирования могут быть использованы не только как декоративная отделка, но и как способ решения технических задач. Будут расти также пожелания декоративного использования флока, потому что и мода, несо-мненно, не откажется от флокирования. Это говорит о том, что флокирование сможет от-крыть для себя еще много новых областей применения.

5.8.Особенности технологии флокирования различных материалов

Прежде чем начинать закупку оборудования и расходных материалов для флокиро-вания, желательно определить, что именно вы собираетесь флокировать. Областей при-менения флока так много, что не стоит ставить перед собой задачу "флокировать все".

В отрасли принято различать флокирование текстильных и рулонных материалов (флокирование обивочных тканей, футболок, рулонных нетканых материалов и т.д.) и флокирование жестких материалов (детали автомобилей, бутылки, элементы интерьера, упаковка, игрушки и т.д.). Различают так же прямое флокирование и флок-трансфер.

Флокирование текстильных материалов

При флокировании текстильных материалов для нанесения клея, в большинстве случаев, можно использовать оборудование, предназначенное для печати пигментными красителями на тканях. При изготовлении флокированных рисунков можно использовать установки для трафаретной печати почти без изменений. Это позволяет фирмам, освоив-шим технологию трафаретной печати, расширить ассортимент продукции, не вкладывая значительные средства в оборудование.

Очень интересны и перспективны различные сочетания флокирования с печатью красками на тканях, печатью вспенивающимися красками, глиттером и прочими спосо-бами. Возможно одноцветное флокирование штучных изделий или многоцветное флоки-рование с плавными переходами.

Применение – надписи на футболках, головных уборах, рабочей одежде, элементах кроя и т.д.

Для флокирования на текстильных материалов используются следующие материалы и оборудование.

Оборудование:

• стол для флокирования;

• устройство для одноцветной трафаретной печати или карусель с двумя столами;

• мини-флокатор со сменными бункерами или одна флок-станция сушильный шкаф или конвейерная печь для сушки;

• устройство для очистки изделий от излишков флока после сушки или чистый сжатый воздух.

Материалы:

• клей водно-дисперсионный (например, TUBVINIL 274L или TUBVINIL 235 M). Рецептура подбирается в зависимости от поставленной задачи и типа ткани по таблице. На сложных тканях (с дополнительной обработкой или из различ-ных волокон) желательно сделать пробы;

• краситель для клея COLOR MATCH (обычно используют при флокировании темных тканей светлым флоком);

• препарат для фиксации изделия на печатном столе;

• флок вискозный, полиамидный 0,5-1 мм /1,7- 3,3 (6,7) dtex различных цветов;

• форма для трафаретной печати с необходимым рисунком на базе сита № 17- 30 (сито выбирается в зависимости от длины флока, грифа ткани и сложности ри-сунка).

Следует обратить внимание на правильный выбор эмульсии, стойкой к водно-растворимым печатным композициям.

5.3.2.Многоцветное флокирование штучных изделий

с четкими границами между цветами

Применение – вымпелы и флажки, рисунки на футболках и рабочей одежде, шевроны и коврики для "мышек" и т.д.

Оборудование:

• карусель для многоцветной печати с микрометрическими приводками;

• количество цветов, которое можно напечатать = количество печатных столов;

• мини-флокаторы со сменными бункерами или флок-станции по количеству цветов;

• сушильный шкаф или конвейерная печь для сушки;

• устройство для очистки изделий от излишков флока после сушки или чистый сжатый воздух.

Материалы:

• клей водно-дисперсионный (например, TUBVINIL 274L или TUBVINIL 235 M). Рецептура подбирается в зависимости от поставленной задачи и типа ткани по таблице. На сложных тканях (с дополнительной обработкой или из различ-ных волокон) желательно сделать пробы;

• краситель для клея COLOR MATCH (обычно используют белый краситель, если выбран прозрачный клей );

• клей для приклеивания изделия на печатный стол;

• флок полиамидный 1 мм / 3,3 (6,7) dtex различных цветов;

• форма для трафаретной печати с необходимым рисунком на сите № 17- 25 (сито выбирается в зависимости от грифа ткани или типа подложки);

• набор форм трафаретной печати для каждого цвета на базе специального токо-проводящего сита с тонкой нитью и крупной ячейкой. Рамы для этих форм сле-дует использовать только металлические ввиду высоких требований к сохране-нию формы.

Принципиальным отличием многоцветной печати флоком от обычной многоцвет-ной печати красителями является то, что клеевая плашка наносится сразу на весь рисунок, а матрицы, формирующие цвета, располагаются на некотором расстоянии от изделия. Можно сказать, что в данном случае форма трафаретной печати используется как маска. Флок в электростатическом поле ориентируется вертикально к подложке, и в этом случае сетка, расположенная над изделием, становится прозрачной для него. Очень важно в этой технологии правильно настроить расстояние между маской и клеевым слоем. Очень ма-ленькое расстояние приводит к плохой забивке, и становится видна структура сетки, а большое – приводит к размытости границы между цветами. Эта технология требует каче-ственного оборудования и высокой квалификации персонала.

5.3.3.Флок – трансфер

Данная технология позволяет делать флокированные надписи и рисунки на издели-ях, не занимаясь прямым флокированием. Флок-бумага выпускается целым рядом фирм и уже представлена достаточно широко на российском рынке.

Применение – спортивные номера, надписи на футболках и рабочей одежде и т.д.

Рис.

Оборудование:

• для одноцветной печати трафаретным способом с вакуумным столом (только для многоцветной печати) или карусель для многоцветной печати;

• шкаф для сушки (предпочтителен) или конвейерная печь;

• термопресс.

Материалы:

• флок-бумага белая или цветная;

• печатная композиция для многоцветного флок-трансфера (только для бумаги белой или светлых тонов);

• клей; • термопорошок.

Флокирование рулонных материалов

Применение - ткани для мебели, одежды и обуви, переплетный материал, материал для вакуум-формовки, флок-бумага для оформительских работ, обои, самоклеящиеся фло-кированные пленки и т.д.

Рис.

Этот способ предполагает наличие высокопроизводительной промышленной линии и требует серьезного рассмотрения в каждом конкретном случае. Как правило, такие ли-нии состоят из следующих основных узлов:

• устройство смотки;

• устройство клеенанесения (сплошное клеенанесение или рисунок);

• флок-машина;

• предварительный сбор флока;

• сушильная печь;

• устройство для охлаждения;

• чистящее устройство;

• устройство намотки.

Ширина обрабатываемого материала от 0,4 до 2м. Есть сведения и о линиях шири-ной 6м. Скорость обработки: 4…30 м/мин.

Из состава линии видно, что они очень напоминают классические линии для произ-водства печатных тканей, обоев или, например, пеноплена. Это делает возможным ис-пользовать для производства флокированных материалов уже готовые линии или элемен-ты линий, которые в данный момент простаивают или разукомплектованы.

Флокирование жестких материалов

Флокирование изделий, сохраняющих свою форму постоянной, в отличие от тек-стильных и рулонных материалов. В общем виде, при флокировании изделий с постоян-ной формой, необходимо нанести клей на поверхность изделия, обеспечив необходимую равномерность и толщину. После чего нанести флок, используя соответствующее обору-дование, высушить и очистить изделие от излишков флока.

Рис. 5.

При нанесении клея пользуются самыми различными способами.

Как правило:

• нанесение кистью и валиком;

• распылением;

• тампоном;

• окунанием.

Иногда: • поливом;

• в электростатическом поле.

Выбор способа зависит от поставленной задачи, типа и вязкости клея, длины флока, необходимой производительности при флокировании и технологических возможностей производства.

Бархатные декоративные покрытия

Покрытие флоком (ворсом) обеспечивает эффект бархата, замши или ковра, можно наносить на любой материал: бетон, стекло, дерево, металл, пластмассы, ткань, кожи, плёнки и т.д. Покрытие обеспечивает современный дизайн для интерьера, мебели, салона автомобиля, обуви, одежды, футляров и коробок и, конечно же, упаковки. Может быть нанесено на всё изделие или в виде орнамента, надписи и т.д. Покрытие выдерживает температуру до 100 градусов, обладает шумопоглощающими свойствами, препятствует конденсации влаги на поверхности, устойчиво к истиранию. Диапазон толщины покры-тий от 0,5 мм (замшевых) до 3,0 мм (ковровых) обеспечивается применением флока соот-ветствующей длины. Флок изготавливается из вискозы или капрона. Для получения по-лутонов флок разных цветов может перемешиваться. Расход флока в среднем 120 - 150 г/кв.м.

Рис.

Используемая основа: масляные краски, эмали, лаки, клеи, эпоксидные смолы, краска для трафаретной печати и т.п. Для тканей, кожи применяются клеи или краски не теряю-щие эластичности при высыхании.

Чтобы затраты на оборудование окупились достаточно быстро, оборудование для фло-кирования продается вместе с технологической инструкцией нанесения флока учитыва-ющей особенности поверхности образцов изделий заказчика.

Флокирование нетекстильных поверхностей

Большая часть приходится на флокирование вакуумно-литьевых листов пластика, твердого ПВХ и полистирола. Главное их применение - упаковка и оформление. Флоки-рование широко используется в автомобильной промышленности, которая является наиболее важной после текстильной. В наше время невозможно представить изготовле-ние автомобиля без флокированных автомобильных оконных уплотнителей и других изолирующих профилей. В современном автомобиле много технических частей, неви-димых потребителю, где флок выполняет различные функции: от снижения скрипа и шу-ма до улучшения работы механизмов скольжения со смазкой и без постоянной смазки. Ящик для перчаток, ниши и панели флокируются для придания интерьеру законченного вида. Помимо чисто декоративных свойств, подобная отделка придает другие важные ка-чества, такие как снижение шума, стабилизация микроклимата, одним словом, комфорт-ность.

Флокированная бумага широко используется, особенно, при переплете книг. Нетка-ные флокированные и структурированные материалы набирают популярность в произ-водстве обоев.

Флокирование различных объемных предметов

Флокирование объемных предметов включает все от косметических палочек (3 мм диаметром) до манекенов в человеческий рост для витрин магазинов. Флокирование - очень живая технология и постоянно открывает новые области применения. На некото-рых рынках, в определенных областях применения к ней возвращаются вновь, особенно под влиянием моды или разнообразных вкусов потребителей. Многие группы товаров исчезают, а затем снова становятся суперсовременными.

Рис.

За последние 35 лет много раз случалось так, что какие-то группы товаров перебази-ровались из страны в страну. Определенные товары концентрировались в одном регионе, частично из-за его технического развития или спроса на этот товар в нем. Некоторые объ-единяются с другими рынками. Во многих случаях причиной является передвижение крупных промышленных предприятий в страны с низким уровнем заработной платы, где и осуществляется процесс флокирования. Это справедливо, например, для спортивной одежды. Флокирование объемных предметов переместилось на Дальний Восток. Приме-ром могут служить игрушки, маленькие куклы, искусственные цветы и др.

Показать полностью…
Похожие документы в приложении