Технологии - Технология "Фотоматирование"

Содержание:

    "Технология Фотоматирования" стекла позволяет нанести на практически любую стеклянную поверхность матированный рисунок. По сути данная Технология состоит из двух разработок. Это изготовление самого матирующего состава - матирующего крема и создание защитной маски, позволяющей получить на стекле изображение не только в векторе, но и в растре, то есть с передачей полутонов (что до настоящего момента считалось невозможным).

    Для начала подробно рассмотрим первую часть Технологии Фотоматирования - изготовление матирующего крема.

Введение. Прототипные методы.

    Матированные узоры всегда считались верным способом облагораживания стеклянных изделий. Вставки из стекла в дверях или в элементах мебели это непререкаемая классика. А уж если на этих вставках присутствует оригинальный узор, то это уже считается благородным стилем, причем далеко не мало стоящим в денежном отношении. Зеркала, посуда, элементы декора из стекла, подверженные матирующей обработке, всегда ценились на порядок выше чем обычные изделия.

        Матированные рисунки на стекле как правило получают двумя способами.
    Первый способ - это абразивоструйная обработка. Поверхность стекла декорируется путем механической обработки воздушной струей с частичками абразивного материала.
    При данном методе требуется дорогостоящее оборудование. Сам расходный материал (определенные виды карбидов) также стоит не дешево. Так как стекло в процессе обработки подвергается по сути ударам высокой частоты, приходится считаться с высоким процентом брака - стекло, особенно если в нем присутствуют микротрещины или остаточное тепловое напряжение, просто разбивается.
    Матовая поверхность, полученная пескоструйной обработкой прочно фиксирует на себе жировые отпечатки пальцев, которые удалить очень сложно. Поэтому настоятельно рекомендуется покрывать такие стекла специальными полимерными составами, а это в свою очередь приводит к удорожанию конечного продукта.
    Сам метод абразивоструйной обработки не считается безопасным производством. Стеклянная пыль, образующаяся в процессе механического воздействия опасна для органов дыхания.

    Второй известный метод матирования стекла - это химическое воздействие парами плавиковой кислоты. В настоящее время данный метод малопрактикуем из-за высокой токсичности. Вдыхание концентрированных паров плавиковой кислоты может привести к летальному исходу.

    Известны также более щадящие способы химического травления стекла.
    Например: известен состав, включающий соляную кислоту, плавиковую кислоту, фторсиликат натрия и воду. Недостатком данного состава является его токсичность, обусловленная выделением плавиковой кислоты в процессе получения матированной поверхности.
    Известен также состав для травления, разработанный в Японии, включающий расплав соли щелочного металла, содержащий нитрат или сульфат одновалентного или двухвалентного катиона. К расплаву соли добавляют гидроксид, карбонат или бикарбонат одновалентного или двухвалентного катиона. Недостатком данного расплава является сложность технологии и затрудненные условия работы с расплавами солей.
    Известна также паста для травления, включающая сульфат бария, плавиковую кислоту, серную кислоту и ацетат натрия. Недостатком пасты является ее высокая токсичность, так-как в составе пасты присутствуют кислоты, что неблагоприятно сказывается на окружающей среде и человеке.
    В 2002 году Новосибирскими учеными был предложен матирующий состав включающий в себя сульфат бария, нитрат калия, нитрат лития, фторид бария и диметилсульфоксид. Недостатком данного метода является сложность его приготовления. Кроме того стекло с нанесенным составом следует выдерживать в печи при температуре 300 градусов в течении часа. Что в свою очередь ограничивает размеры производимой продукции габаритами печи, намного снижает производительность и повышает процент брака.

    Выше описаные методы или аналогичные им, труднореализуемы в обычных условиях. Требуется специальное оборудование, профессиональные навыки и большие финансовые вложения.

Суть технологии приготовления матирующего крема.

    ЧЭБ "ДЕНИГО" разработало простой и доступный метод матирования практически любой стеклянной поверхности.
    В основу метода положен простой способ изготовления специального матирующего крема, в состав которого входит четыре компонента, доступные в свободной продаже.
    Для изготовления крема не требуются какие либо особые условия и оборудование. Процесс приготовления крема и его последующая эксплуатация безопасны. Крем не содержит кислот, нет газообразования. Крем не раздражает кожу - pH-3,5.

    Данный крем, нанесенный на стекло, взаимодействует с SiO2 "выбивая" кремний из верхнего уровня подложки (глубина до 25 микрон).
    По окончанию воздействия крем собирается в емкость для повторного использования. Остатки смывают водой. В результате получается бархатистая, ровная, непрозрачная, матовая поверхность. Жирные отпечатки пальцев не фиксируются. Полученное изображение невозможно смыть или соскоблить - это просто матовое стекло.

    Матирующий крем можно использовать повторно до 5-6 раз.
    Себестоимость одного килограмма матирующего крема составляет 50 рублей.
    Расход одного килограмма матирующего крема - 24 квадратных метра (с учетом повторного использования).
    Итого: себестоимость обработки одного квадратного метра стекла (сплошное покрытие) составляет 2 рубля 08 копеек.

    Ниже приведен последовательный процесс изготовления Матирующего Крема и применение его на поверхности зеркала.

 Берется расчетная доза компонента "А". Компонент "А" безопасен, инертен, продается в любом магазине пищевых продуктов. Компонент "А" должен иметь определенную температуру.
 Берется расчетная доза компонента "Б". Компонент "Б" свободно доступен в реализации, условно безопасен. Производится в России.
 Важно уделить внимание точности дозировки компонента "Б". Допускается ошибка в 5%.
 В расчетную дозу компонента "А" вводится расчетная доза компонента "Б".
 Перемешиванием достигается полное растворение компонента "Б" в компоненте "А".
 Контроль температуры полученного раствора.
 Компонент "В" необходим в качестве стабилизатора и реологического компенсатора.
 Компонент "В" свободно доступен в реализации, безопасен, инертен. Производится в России и в Украине.
 Берется расчетная доза компонента "В".
 В раствор компонентов "А" и "Б" вводится расчетная доза компонента "В".
 Компонент "В" вводится частями с постоянным перемешиванием.
 Контроль температуры полученного расвора.
 После того как компонент "В" полностью прореагирует (10 мин) получается однородная кремообразная масса.
 Берется расчетная доза компонента "Г". Компонент "Г" свободно доступен в реализации, безопасен, инертен. Производится в России.
 В полученный крем вводится расчетная доза компонента "Г".
 Необходимо интенсивное перемешивание и контроль температуры.
 Матирующий крем готов. По внешнему виду абсолютно иммитирует взбитые сливки. Не образует подтеков на вертикальных поверхостях. Обладает выраженной тиксотропностью.
 Матирующий крем наносится на обезжиренную поверхность стекла...
 ....................
 ...и равномерно распределяется резиновым шпателем по всей поверхности.
 Толщина слоя нанесенного матирующено крема 2-3 мм.
 ....................
 Матирующий крем равномерно распределенный по всей обрабатываемой поверхности, выдерживается на стекле в течении 15 минут.
 По истечении 15 минут матирующий крем удаляется с поверхности стекла и собирается обратно в емкость для повторного использования.
 ....................
 Остатки матирующего крема смываются с поверхности обильной струей воды. Стекло протирается насухо. Готово.

Общие характеристики Матирующего Крема:

  • Внешний вид - кремообразная плотная масса белого цвета. На вертикальных поверхностях, при толщине слоя от 2-х до 5-ти милиметров, сдвиг отсутствует. На ощупь - выраженная маслянистость.
  • Запах - практически отсутствует.
  • pH - 3,5
  • Условия хранения - рекомендуется хранить в герметично закрытой пластиковой емкости при температуре +5 - +40 градусов по Цельсию. Допускается в процессе хранения отход небольшого количества жидкости, обычное перемешивание восстанавливает первоначальное состояние Крема. Если по каким-то причинам Крем долго хранился в открытой таре, то допускается загустение. В таком случае введение в Крем компонентов "А" и "Г" в определенных пропорциях восстанавливает первоначальное состояние. Срок хранения - не менее 6 месяцев.
  • Степень опасности - 4 класс. Избегать попадания внутрь и на слизистые поверхности (глаза, носоглотка). Применение Крема в промышленных масштабах требует наличия вытяжной вентиляции в рабочем помещении.
  • Назначение - получение матового рисунка на поверхностях с высоким содержанием кремния: листовое стекло, стеклянная посуда, зеркала, глазурованный фарфор, керамическая плитка, керамогранит, гранит и т.д.
  • Дополнительные сведения - Матирующий Крем при необходимости можно перевести в жидкое состояние, что иногда бывает более удобно при обработке стеклянного изделия, например сплошное матирование. Матирующий Крем не вступает в реакцию с восками, пленками аккриловых и стиролаккриловых полимеров, что позволяет использовать последние в качестве защитно-ограничивающих покрытий. Не рекомендуется допускать длительный контакт Крема с металлическими предметами, так как это может привести к разрушению поверхности металла.

Распространенные варианты получения защитной маски.

    Защитная маска это некий материал, временно нанесенный на поверхность стекла. Такой материал не подвергается воздействию Матирующего Крема и следовательно защищает те участки поверхности стекла, которые должны остаться прозрачными.
    Одним из самых доступных вариантов изготовления маски - это применение самоклеящейся пластиковой пленки (типа ORACAL) с вырезанным на ней сквозным рисунком. Как правило такой рисунок вырезается на плоттере.
    Схожий метод известен с применением виниловой пленки. В такой пленке вырезается трафарет. На готовый трафарет наносится специальный клей, после чего она наклеивается на поверхность стекла. После обработки стекла следы клея смываются уайт-спиритом.
    Также практикуется применение сухих пленочных фоторезистов. Сухой фоторезист представляет собой фотополимеризующую пленку, состоящую из полиэтилентерефталатной пленки, светочувствительного фотополимеризующего слоя и защитной полиэтиленовой пленки. Рабочее изображение проецируется на фоторезист и засвечивается ультрафиолетом. Непрореагировавший фотослой вымывается из пленки щелочной средой. Готовый трафарет крепится к стеклянной поверхности.

    Общим недостатком вышеописанных методов является невозможность создания растровых изображений, передающих полутона. Это обусловлено тем, что в черно-белом изображении эффект полутонов достигается за счет разницы в плотности черных точек. Размер отдельно взятой точки составляет десятую долю милиметра. Попробуйте такую точку вырезать плоттером...

Основной принцип получения матированного изображения в растре.

    ЧЭБ "ДЕНИГО" разработан простой и доступный метод получения защитной маски, позволяющий получить матированное изображение с передачей полутонов.

 1. Выбранное изображение должно быть в цифровом формате. Рекомендуемое разрешение не менее 150 dpi.  2. Изображение программно обрабатывается и оригинальным методом переносится на поверхность стекла.  3. Поверхность стекла с нанесенной на него фотомаской покрывается Матирующим Кремом. Там где есть точка маски стекло не подвергается воздействию Крема, там где есть точка отсутствия маски стекло матируется.

    Применение фотомаски позволяет получить бесцветное растровое матовое изображение. Но этим возможности нашей Технологии неограничены.
    Используя оригинальную методику вплавления углерода в поверхность стекла с обедненным содержанием кремния, мы можем получить цветное или монохромное растровое фотоматирование.

    Изображение, полученное методом цветного фотоматирования отличается рядом интерестных особенностей. Например, за счет микроструктуры матовой поверхности цвета переливаются различными тональностями металика и перламутра. Особенно это выражено на зеркальных поверхностях. К сожалению вышеописанную "игру света" трудно передать фотографией.

Применение данной Технологии на иных материалах.

    Матирующий крем воздействует не только на стекло. Принципиально любой материал с высоким содержанием кремния может быть подвергнут матированию. Например, поверхность гранита или керамогранита. Такая техника позволит с минимальными затратами облагородить пол или стены солидных офисов, облицованных гранитной или керамогранитной плиткой. На приведенном изображении представлена фотография керамогранитной плиты с векторным матированием. Работы над получением цветного фотоматирования на граните проходят завершающую стадию.

    Данная Технология входит в Полный Технологический Пакет "Луна".

Здесь можно посмотреть фотографии изделий, произведенных по Технологии "Фотоматирование"