СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ УФ ПЕЧАТИ НА ПОВЕРХНОСТЬ ПЛОСКИХ ПРОБКОВЫХ ПАНЕЛЕЙ
METHOD OF UV PRINTING APPLICATION ON FLAT CORK PANELS SURFACE

Изобретение касается способа печати на поверхностях плоских пробковых панелей, а также плоских панелей, лицевая поверхность которых выполнена из пробкового материала.
В зависимости от способа производства и постобработки материала на одних и тех же по типу материалах нанесение на их поверхность декоративного изображения может иметь различную стойкость и адгезию. Существует достаточное количество материалов, нанесение декоративного изображения на которые является проблематичным. К таким можно отнести и пробковый материал. Нанесение декоративного изображения на такой материал традиционно осуществляется с предварительной подготовкой поверхности для последующего нанесения декоративного изображения печатью.
Нанесение декора может быть упрощено за счет того, что на грунт сначала наносится грунтовочная краска. Для нанесения грунтовочной краски может использоваться нанесение валками, печатное устройство и др. Для образования грунта может использоваться также лаковая система, содержащая соответствующие пигменты. Она наносится преимущественно посредством валка, в частности печатного аппарата. На грунтовочной краске или в качестве альтернативы на грунте, предпочтительно посредством печатных цилиндров, печатается декоративный слой. При этом, в частности, предпочтителен метод глубокой печати. Чтобы достичь как можно более привлекательного декора, для нанесения декоративного слоя за несколько операций используется преимущественно многокрасочный печатный аппарат. За каждую операцию наносится другая краска декора. Однако последний может наноситься также иным образом, например, посредством цифровой печати.
Известны способы нанесения изображения УФ печатью с помощью УФ принтера. Высокое качество рисунка достигают осуществлением предварительной подготовки поверхности, включающей грунтовку (в качестве грунта могут быть выбраны разные вещества), шлифовку, лакировку и другие операции.
До нанесения декоративного изображения цифровой печатью, обрабатываемую поверхность сначала необходимо подготовить подходящими средствами. Обычно поверхности для этого выравнивают с использованием абразивной обработки, например шлифования.
В настоящее время при отделке зданий и внутренних помещений становятся востребованными экологически чистые материалы. Одним из таких материалов является пробка, обладающая рядом положительных свойств, таких как звукоизоляция, упругость, долговечность.
Пробковые панели изготавливаются из гранул измельченной коры, прессуются в блоки при температуре свыше 350°С без добавления клея, после чего охлаждаются паром и далее стабилизируются не менее двух недель, и только после этого режутся на панели различных толщин. Кора пробкового дуба содержит естественное связующее вещество - суберин.
Пробковые панели могут быть спрессованы в блоки с крупнопористой пробкой или мелкопористой с нанесением верхнего слоя в виде натурального пробкового шпона толщиной 0,4-1,0 мм.
Верхний пробковый слой в виде пробкового шпона толщиной до 3 мм могут содержать и слоистые плиты, где средним слоем являются МДФ, ДСП, ДВП, волокнистая плита, полимерный слой и нижний пробковый слой.
Пробковые панели чрезвычайно хорошо восстанавливают и сохраняют свою форму после сжатия или изгиба. При этом материал сохраняет все свои свойства, поскольку не нарушаются его внутренние химические связи, он пригоден для многократного использования, срок службы не ограничен.
В пробковых панелях нет белка и химически искусственных добавок, поэтому они не подвержены гниению, воздействию грызунов, неуязвимы для плесени.
Такой экологически чистый и износостойкий материал, как пробка, имеет интересную декоративную поверхность, которую можно украсить и подчеркнуть с помощью полноцветной печати.
Для этого на пробковый материал наносится декоративный слой, с предпочтительным дизайном, который может быть выбран в соответствии с его применением в качестве или половой панели, или облицовочной плитки.
Нанесение декоративного слоя на пробковую поверхность имеет свои особенности.
Известен способ печати на поверхностях плоских древесных элементов (патент РФ на изобретение №2427473 от 03.04.2007, конвенционный приоритет: 26.06.2006 IT MI 2006A001227, дата публикации заявки: 10.10.2008).
Известный способ печати на поверхности плоских древесных панелей многоцветного изображения содержит предварительный этап подготовки графической композиции с помощью процессора и соответствующего программного обеспечения и этап печати многоцветного изображения на панелях посредством однопроходного струйного принтера, имеющего печатающие головки с соплами, выбрасывающими микрокапли требуемого цвета на подлежащую печати поверхность. Процессор осуществляет управление принтером, и панели перемещаются относительно принтера в процессе печати, при этом печатные головки являются неподвижными, а для каждого цвета в принтере число используемых печатных головок является достаточным для обеспечения перекрытия всей ширины подлежащей печати поверхности панели, при этом этапу печати предшествует этап обработки подлежащей печати поверхности панели герметизирующими составами, причем за этапом печати следует дополнительный этап, заключающийся в нанесении облицовочных или покровных материалов на печатную поверхность панели для формирования практически прозрачного защитного слоя.
В известном способе печать наносится на поверхность древесных панелей однопроходным струйным принтером и для получения качественной декоративной печати на поверхности древесной панели: необходимо обработать подлежащую печати поверхность панели герметизирующими составами, т.е. предварительно нанести грунтовку до нанесения декоративного изображения.
Известен способ изготовления половой панели и половая панель (патент РФ №2529239 от 09.02.2012, конвенционный приоритет: 22.02.2011, DE 102011012015.7, опубл. 27.05.2014) (принято за прототип).
В известном способе описано нанесение декоративного слоя на половую панель, содержащую несущую плиту и верхний пробковый слой. Половая панель содержит верхний пробковый слой, на который наносится грунт и декоративный слой.
С целью улучшения качества нанесенного декоративного слоя на пробковую поверхность, а именно улучшения его внешнего вида, предварительно наносят на поврежденные места от предшествующих этапов обработки (повреждения выражаются в виде углублений) традиционные лаковые системы для образования грунта на пробковых поверхностях, заполняя эти углубления и образуя равномерную поверхностную пленку. При необходимости грунтовочная краска может наноситься в несколько этапов «сырая по сырой» или с промежуточной сушкой. Нанесение грунтовочной краски осуществляется наносящим валком, на который она наносится слоем определенной толщины. Наносящий валок переносит грунтовочную краску на направляемой под ним, нанесенный на пробковый слой грунт. На грунтовочной краске или в качестве альтернативы на грунте предпочтительно посредством печатных цилиндров печатается декоративный слой. При этом, в частности, предпочтителен метод глубокой печати.
Печать декора происходит посредством печатного устройства, которое направляется по поверхности и может быть выполнено в виде печатного цилиндра. В зоне лунок печатное устройство может потерять контакт с грунтом, так что там не наносится или наносится лишь недостаточный декоративный слой. Это не только связано с ухудшением внешнего вида, но и еще больше углубляет лунки, из-за чего дополнительно ухудшается нанесение других поверхностных слоев.
Чтобы декоративный слой можно было снабдить заделкой для защиты от истирания, предлагается наносить на декоративный слой промотор адгезии. Однако, в принципе, заделочный слой может наноситься на декоративный слой также без промотора адгезии, например, для экономии материалов. В зависимости от нужной заделки декоративного слоя и последующего нагружения половой панели заделочный слой может быть выполнен многослойным и наноситься за несколько операций.
Перед нанесением лаковой системы для образования грунта пробковый слой нагревают до температуры 40-60°С, преимущественно примерно до 50°С.
Известный способ нанесения декоративного слоя на пробковую поверхность является длительным. Декоративный слой наносится на пробковую поверхность посредством печатных цилиндров и на предварительно нанесенный грунтовочный слой.
Задачей изобретения является создание способа нанесения УФ печати на пробковый материал упрощенным способом без предварительной подготовки поверхности к печати, а именно грунтовки поверхности.
Технический результат - износостойкое, яркое, четкое изображение декоративного слоя на поверхности пробкового материала.
Технический результат достигается тем, что способ нанесения УФ печати на поверхность плоских пробковых панелей включает проведение предварительного этапа подготовки графической композиции с помощью процессора и соответствующего программного обеспечения и этап печати многоцветного изображения на панелях посредством струйного принтера, имеющего печатающие головки с соплами, выбрасывающими микрокапли требуемого цвета на подлежащую печати поверхность, а процессор осуществляет управление принтером, при этом печать осуществляют нанесением на поверхность пробковой панели полугрунтовочного слоя, образующегося нанесением первого слоя печати двойным объемом краски белого цвета печатной головкой, выдвинутой относительно других печатных головок, с последовательным нанесением двойного объема цветной краски для получения декоративного слоя печати.
Осуществление способа.
Заявляемый способ включает следующие этапы подготовки пробкового материала к нанесению декоративного рисунка методом УФ печати с помощью струйного принтера:
- этап подготовки пробковой плиты с отшлифованной поверхностью;
- этап подготовки графической композиции с помощью процессора и соответствующего программного обеспечения;
- этап печати, характеризующийся тем, что при печати на плоских пробковых панелях используют струйный УФ принтер.
Печать основана на технологии печати с использованием светодиодного источника отверждения чернил.
Под управлением процессора, в струйном УФ принтере сопла печатающей головки выбрасывают микрокапли чернил требуемого цвета на запечатываемую поверхность, но при этом сами не контактируют с этой поверхностью, что позволяет осуществлять печать даже в случае не вполне гладкой запечатываемой поверхности.
Пробковая панель или панель с поверхностью, покрытой пробковым материалом, укладывается на горизонтальную поверхность (стол), которая в процессе печати перемещается в продольном направлении относительно принтера, а принтер перемещается в поперечном направлении относительно пробковой панели.
Перемещение пробковой панели, расположенной на поверхности стола обеспечивается ленточным, роликовым или цепным транспортерами.
Также возможен вариант укладки панели с поверхностью, покрытой пробковым материалом на неподвижный стол, а принтер перемещается в поперечном направлении относительно пробковой панели.
Печать осуществляется струйным принтером, размеры и характеристики которого позволяют использовать его для печати на поверхности пробковой панели. Принтер имеет ряд струйных печатающих головок, из которых одна с краской белого цвета, остальные цветные. Печатная головка с краской белого цвета смещена вперед относительно цветных печатных головок на ширину печатной головки.
Принцип работы принтера основан на технологии печати с использованием светодиодного источника отверждения чернил. Технология отверждения основана на полимеризации чернил под воздействием прямого ультрафиолетового излучения.
Струйные головки представляют собой головки типа «капля по требованию» по «серой шкале», в которых предусматривается регулирование объема вещества, содержащегося в каждой капле за счет активирования определенного количества сопел, подающих краску.
На процессоре задается режим для принтера: устанавливается «капля по требованию» по «серой шкале».
Экспериментально был получен оптимальный вариант нанесения декора на пробковую панель при условии подачи из печатающих головок (белой и цветных) двойного объема краски (с последовательным нанесением краски в размере двух капель на единицу поверхности.
Высокое качество печати на пробковом материале было получено экспериментальным путем.
Пример практической реализации происходит следующим образом.
Этап печати
Отшлифованная пробковая плита укладывается на стол, который в процессе печати перемещается в продольном направлении относительно принтера, а принтер перемещается в поперечном направлении по всей ширине пробковой плиты.
Возможен вариант, когда пробковая плита укладывается на неподвижный стол, а головы принтера перемещаются в поперечном направлении по всей ширине пробковой плиты.
Печатающая головка принтера с краской белого цвета смещена относительно цветных печатающих головок принтера, на ширину печатной головки.
Принтер при движении в поперечном направлении относительно пробковой панели наносит на ее поверхность первый слой печати белого цвета - полугрунтовочный (для сцепления) в двойном объеме (по две капли на единицу площади) и следом наносит цветовой декоративный слой печати в двойном объеме (по две капели) на полугрунтовочный слой, образованный белой краской.
Таким образом, на поверхность пробковой плиты наносится слой из двойного объема (из 2-х капель, наносимых одна поверх другой) полугрунтовочной белой краски и на него наносится слой двойного объема (из 2-х капель, наносимых одна поверх другой) цветной краски для получения изображения, т.е. на единицу площади поверхности поступает в два раза увеличенный объем краски (две капли) белой краски, которая служит полугрунтовочным слоем и на него наносится двойной объем цветной краски.
Краска печати отверждается светодиодным УФ (UV) излучением (УФ печать), либо ламповым УФ (UV) излучением.
Скорость перемещения пробковой панели относительно печатающих головок уменьшена для улучшения качества.
Качество печати на пробковом материале иллюстрируется фигурами.
На фиг. 1 показано нанесение печати на пробковый материал при объеме наносимой краски в одну каплю.
На фиг. 2 показано нанесение печати на пробковый материал при в два раза увеличенном объеме наносимой краски (две капли белой краски), служащем полугрунтовочным слоем, на который нанесен в два раза увеличенный объем цветной краски.
Заявляемый способ печати на поверхности плоских пробковых панелей многоцветного изображения предусматривает нанесение краски в виде полного или частичного изображения (см. фиг. 3, 4), т.е. декоративное изображение может быть нанесено на всю поверхность отшлифованной пробковой панели, в центре панели и на любом участке панели, при этом на участках панели, на которых отсутствует изображение, сохраняется натуральный вид пробки.
На фиг. 3 показано частичное нанесение печати на пробковую панель
На фиг 4 показано нанесение печати на пробковый материал на всю поверхность заявляемым способом.
Заявляемый способ позволяет получить четкую и качественную печать на поверхности пробкового материала.
В известных способах нанесения декоративного изображения на всю поверхность пробкового материала наносится белый грунтовочный слой и поверх него декоративный, что не позволяет нанести частичное декоративное изображение с сохранением в изображении натурального вида пробкового материала.
Для случая применения пробковой панели в качестве напольного покрытия на поверхность панели наносится слой лака с целью повышения стойкости к царапинам и увеличения срока службы.
При изготовлении напольного покрытия из пробковых плит, при укладке образующих единый рисунок, по всему периметру пробковой плиты на одинаковую ширину наносится продолжение рисунка стыкующейся плиты с целью последующего ее среза и стыковки рисунка. Введение данного этапа обусловлено свойствами пробковой плиты и зависимостью геометрии материала от изменения климатических условий (температура, влажность).
Напольное покрытие может быть выполнено в виде слоистой структуры, содержащей верхний пробковый слой и нижний несущий слой: МДФ, или ДСП, или ДВП, или волокнистая плита, или полимерный слой, при этом несущий слой выполнен с замковым соединением.
Также напольное покрытие может быть выполнено в виде слоистой структуры, содержащей верхний пробковый слой, средний несущий слой: МДФ, или ДСП, или ДВП, или волокнистая плита или полимерный слой и нижний пробковый слой, при этом несущий слой выполнен с замковым соединением.
Для таких напольных покрытий применим заявляемый способ печати многоцветного изображения на верхней поверхности этих панелей.
Преимущества заявляемого способа
Заявляемый способ заключается в нанесении изображения на пробковую поверхность УФ печати струйным принтером с технологией печати, позволяющей регулировать объем подаваемой краски на поверхность.
Нанесение двойного объема белой краски и последовательное нанесение декоративного цветного слоя в двойном объеме краски упрощает процесс декорирования пробковой панели, исключая этап подготовки к печати - грунтовку поверхности пробковой плиты.
Грунтовка поверхности пробковой панели заменена нанесением первого слоя белой краски двойного объема (две капли).
Заявляемый способ позволяет наносить частичное изображение на поверхность пробковой панели с сохранением на поверхности пробковой панели участков натуральной пробки.
Заявляемый способ позволяет наносить изображение как на единичную панель 1 шт, так и серийную 100 шт., 1000 шт. и более
Таким образом, заявленный способ позволяет получить печать отличного качества на пробковом материале без предварительной грунтовки, предназначенной для печати поверхности пробковой плиты.
Заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна», т.к. из доступных источников информации не выявлены технические решения с такими же существенными признаками.
Заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как является неочевидным для специалиста.
Заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как может быть получено из известных средств и известными методами.