STUDIUM DEGRADACE TISKU NA TENKÝCH POLYMERNÍCH VRSTVÁCH

Podobné dokumenty
UŽITÍ MATLABU V KOLORIMETRII. J.Novák, A.Mikš. Katedra fyziky, FSv ČVUT, Praha

2 STEJNORODOST BETONU KONSTRUKCE

Deskriptivní statistika 1

1 ROVNOMĚRNOST BETONU KONSTRUKCE

Historie a elementární základy teorie barev III.

veličiny má stejný řád jako je řád poslední číslice nejistoty. Nejistotu píšeme obvykle jenom jednou

Metodický postup pro určení úspor primární energie

12. N á h o d n ý v ý b ě r

Laboratorní práce č. 10 Úloha č. 9. Polarizace světla a Brownův pohyb:

8.2.1 Aritmetická posloupnost I

UPLATNĚNÍ ZKOUŠEK PŘI PROHLÍDKÁCH MOSTŮ

základním prvkem teorie křivek v počítačové grafice křivky polynomiální n

VYSOCE PŘESNÉ METODY OBRÁBĚNÍ

OVMT Přesnost měření a teorie chyb

TECHNICKÝ AUDIT VODÁRENSKÝCH DISTRIBUČNÍCH

Geometrická optika. Zákon odrazu a lomu světla

Výukový modul III.2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Příloha č. 7 Dodatku ke Smlouvě o službách Systém měření kvality Služeb

Pro statistické šetření si zvolte si statistický soubor např. všichni žáci třídy (několika tříd, školy apod.).

8.2.1 Aritmetická posloupnost

Závislost slovních znaků

MĚŘENÍ PARAMETRŮ OSVĚTLOVACÍCH SOUSTAV VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ NAPÁJENÝCH Z REGULÁTORU E15

1. Základy měření neelektrických veličin

Mendelova univerzita v Brně Statistika projekt

1. Měření ve fyzice, soustava jednotek SI

FYZIKA 4. ROČNÍK. Disperze světla. Spektrální barvy. β č β f. T různé f různá barva. rychlost světla v prostředí závisí na f = disperze světla

odhady parametrů. Jednostranné a oboustranné odhady. Intervalový odhad střední hodnoty, rozptylu, relativní četnosti.

Geometrická optika. Vznikají tak dva paprsky odražený a lomený - které spolu s kolmicí v místě dopadu leží v jedné rovině a platí:

L A B O R A T O R N Í C V I Č E N Í Z F Y Z I K Y

Odhady parametrů 1. Odhady parametrů

[ jednotky ] Chyby měření

Středoškolská technika 2015 ŘEŠENÍ DOKONALÉHO TVARU MOSTNÍHO NOSNÍKU Z HLEDISKA POTENCIÁLNÍ ENERGIE - ŘETĚZOVKA

Nejistoty měření. Aritmetický průměr. Odhad směrodatné odchylky výběrového průměru = nejistota typu A

P2: Statistické zpracování dat

STATISTIKA. Statistika se těší pochybnému vyznamenání tím, že je nejvíce nepochopeným vědním oborem. H. Levinson

Aplikovaná informatika. Podklady předmětu Aplikovaná informatika pro akademický rok 2006/2007 Radim Farana. Obsah. Algoritmus

6 Intervalové odhady. spočteme aritmetický průměr, pak tyto průměry se budou chovat jako by pocházely z normálního. nekonečna.

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/

23. Mechanické vlnění

Rozklad přírodních surovin minerálními kyselinami

Modelování jednostupňové extrakce. Grygar Vojtěch

HODNOCENÍ PŘÍSTROJŮ PRO MĚŘENÍ JAKOSTI ZIMNÍCH KAPALIN DO OSTŘIKOVAČŮ V PROVOZU

FYZIKÁLNÍ SEKCE. Vzorové řešení první série úloh

ZÁKLADNÍ STATISTICKÉ VÝPOČTY (S VYUŽITÍM EXCELU)

VLIV ZMĚNY FÁZE VLNOVÉHO POLE NA ZMĚNU BARVY INTERFERENČNÍHO POLE V METODĚ POLARIZAČNÍ INTERFEROMETRIE

České vysoké učení technické v Praze. Fakulta dopravní. Semestrální práce. Statistika

523/2006 Sb. VYHLÁŠKA

1) Vypočtěte ideální poměr rozdělení brzdných sil na nápravy dvounápravového vozidla bez ABS.

Optické vlastnosti atmosféry, rekonstrukce optického signálu degradovaného průchodem atmosférou

1. Základy počtu pravděpodobnosti:

U klasifikace podle minimální vzdálenosti je nutno zvolit:

6. Posloupnosti a jejich limity, řady

Interakce světla s prostředím

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

2. Měření základních optických vlastností materiálů. index lomu a disperze propustnost, absorpce kvalita optických prostředí

OBRAZOVÁ ANALÝZA POVRCHU POTISKOVANÝCH MATERIÁLŮ A POTIŠTĚNÝCH PLOCH

3. Decibelové veličiny v akustice, kmitočtová pásma

Pravděpodobnostní model doby setrvání ministra školství ve funkci

Ústav fyzikálního inženýrství Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně GEOMETRICKÁ OPTIKA. Přednáška 10

Při sledování a studiu vlastností náhodných výsledků poznáme charakter. podmínek různé výsledky. Ty odpovídají hodnotám jednotlivých realizací

Základy statistiky. Zpracování pokusných dat Praktické příklady. Kristina Somerlíková

Popisná statistika. Zdeněk Janák 9. prosince 2007

Průchod paprsků různými optickými prostředími

KABELY. Pro drátové okruhy (za drát se považuje i světlovodné vlákno): metalické kabely optické kabely

Základní požadavky a pravidla měření

Zhodnocení přesnosti měření

METODICKÝ NÁVOD PRO MĚŘENÍ A HODNOCENÍ HLUKU A VIBRACÍ NA PRACOVIŠTI A VIBRACÍ V CHRÁNĚNÝCH VNITŘNÍCH PROSTORECH STAVEB

OPTIMALIZACE AKTIVIT SYSTÉMU PRO URČENÍ PODÍLU NA VYTÁPĚNÍ A SPOTŘEBĚ VODY.

MOŽNOSTI STATISTICKÉHO POSOUZENÍ KVANTITATIVNÍCH VÝSLEDKŮ POŽÁRNÍCH ZKOUŠEK PRO POTŘEBY CERTIFIKACE A POSUZOVÁNÍ SHODY VÝROBKŮ

ANALÝZA VLIVU NUMERICKÉ APERTURY A ZVĚTŠENÍ NA HODNOTU ROZPTYLOVÉ FUNKCE BODU

Obsah. skentest. 1. Úvod. 2. Metoda výpočtu Základní pojmy

Pravděpodobnostní modely

Statistika pro metrologii

6. P o p i s n á s t a t i s t i k a

Stanovení povrchových vlastností (barva, lesk) materiálů exponovaných za podmínek simulující vnější prostředí v QUV panelu

1. Základy měření neelektrických veličin

1.2. NORMA A SKALÁRNÍ SOUČIN

Metodický postup pro určení úspor primární energie

Náhodný výběr 1. Náhodný výběr

11. STUDIUM JEVŮ GEOMETRICKÉ A VLNOVÉ OPTIKY POMOCÍ CENTIMETROVÝCH VLN

2. Znát definici kombinačního čísla a základní vlastnosti kombinačních čísel. Ovládat jednoduché operace s kombinačními čísly.

PRAVDĚPODOBNOSTNÍ POSUDEK SPOLEHLIVOSTI KOTEVNÍ

10.3 GEOMERTICKÝ PRŮMĚR

13 Popisná statistika

je vstupní kvantovaný signál. Průběh kvantizační chyby e { x ( t )}

Technologie výpočtu vybraných parametrů tíhového pole Země

Základní princip regulace U v ES si ukážeme na definici statických charakteristik zátěže

( + ) ( ) ( ) ( ) ( ) Derivace elementárních funkcí II. Předpoklady: Př. 1: Urči derivaci funkce y = x ; n N.

(varianta s odděleným hodnocením investičních nákladů vynaložených na jednotlivé privatizované objekty)

Pravděpodobnost a aplikovaná statistika

2,3 ČTYŘI STANDARDNÍ METODY I, ČTYŘI STANDARDNÍ METODY II

Interference. 15. prosince 2014

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA

IV-1 Energie soustavy bodových nábojů... 2 IV-2 Energie elektrického pole pro náboj rozmístěný obecně na povrchu a uvnitř objemu tělesa...

Doporučená dávka je 5 mg solifenacin sukcinátu jednou denně. Pokud je to nutné, dávka může být zvýšena na 10 mg solifenacin sukcinátu jednou denně.

Náhodu bychom mohli definovat jako součet velkého počtu drobných nepoznaných vlivů.

Tržní ceny odrážejí a zahrnují veškeré informace předpokládá se efektivní trh, pro cenu c t tedy platí c t = c t + ε t.

2. Definice plazmatu, základní charakteristiky plazmatu

6. FUNKCE A POSLOUPNOSTI

Měřící technika - MT úvod

Transkript:

STUDIUM DEGRADACE TISKU NA TENKÝCH POLYMERNÍCH VRSTVÁCH Jiří Stačík, 5. ročík Vedoucí práce: doc. Ig. Michal Veselý, CSc. Vysoké učeí techické v Brě, Fakulta chemická, ústav fyzikálí a spotřebí chemie, Purkyňova 118, 612 Bro, e-mail: xcstacik@fch.vutbr.cz ÚVOD Cílem práce bylo zkoumáí vlastostí potisků prováděých a polymerích vrstvách s aorgaickými plivy. Jako médium byl použit filtračí papír, polymerím osičem byl modifikovaý polyviylalkohol (dále je PVAL). Do roztoku PVAL byl dispergová modifikovaý oxid titaičitý (TiO 2 ). TiO 2 je často používaým polymerím plivem pro svou sadou dostupost a ízkou ceu. Zlepšuje vlastosti polymerích vrstev při tisku, ale může urychlovat egativí vlivy, které způsobují degradaci použitých ikoustů vlivem sluečího zářeí. TEORETICKÁ ČÁST Na kvalitu výtisku mají vliv tři stěžejí faktory: tisk, skladováí a potiskovaé médium (papír). Kvalita papírů používaých pro tisk je hodocea hlavě z hlediska jejich textury, světlosti a opacity. Textura: může být hrubá ebo hladká. Světlost: vyjadřuje se v jedotkách od 1 do 1, přičemž hodota 1 odpovídá ejsvětlejšímu papíru. Opacita: je mírou eprůhledosti či odrazivosti média. Vypočítá se jako poměr světelého toku dopadajícího a papír ku světelému toku, který papírem projde (odrazí se). Čím je opacita vyšší, tím je papír eprůsvitější (matější), má lepší kvalitu. Opacitu lze zjistit pomocí veličiy průsvitost (ν) podle vztahu 1 ν. Průsvitost lze vypočítat ze vztahu Rb Rč ν = 1, (1) R R b kde R b a R č jsou hodoty reflektace pro referečí bílou a čerou podložku a hodoty R b a R č jsou hodoty reflektací vzorků měřeých a těchto podložkách [1]. Použitý filtračí papír elze azvat kvalitím médiem pro ikoustový tisk, avšak pro studium procesu je výhodé použití osiče složeého z čistých celulózových vláke bez jakéhokoli přídavku pliv a aditiv. Kvalitu výtisku lze mimo jié hodotit podle optické hustoty a ostrosti vytištěých prvků (sledováí árůstu rastrového bodu). Vysoká optická hustota a ostrost jsou zámkami kvalitího výtisku. Skladováí je také velmi důležité. Bledutí výtisku může být způsobeo účikem chemických látek ze vzduchu (ozó), vlhkostí, ale převážě světlem. Největší podíl a degradaci barviv má přímé sluečí světlo, hlavě jeho UV složka. Podobý účiek, i když mohem meších dopadů, má také umělé osvětleí (žárovka). Další egativí faktory představují teplo a vlhko. Žádé médium by se tedy emělo vystavovat příliš vysokým č Sborík soutěže Studetské tvůrčí čiosti Studet 26 a doktorské soutěže O ceu děkaa 25 a 26 Sekce STČ 26, straa 71

teplotám a ebo echávat a vlhkých místech Chyba! Nealeze zdroj odkazů.. Všechy uvedeé faktory způsobují bledutí, či ežádoucí změy odstíů vytištěých barev. Světlo odrážející se od pozorovaého objektu je modulovaé vlastostmi tohoto objektu (schopost povrchu pohlcovat či odrážet světlo určitých vlových délek). Takto modulovaé světlo dopadá do oka a ve zrakovém systému vyvolává určitý barevý vjem. Meziárodí komise pro osvětleí (Commisio Iteratioale de l Eclarage CIE) v roce 191 stadardizovala systém měřeí barev a defiovala stadardí zdroje osvětleí (defiice spektrálích charakteristik sady světelých zdrojů, se kterými se ejčastěji pracuje, světelý zdroj A až F, kdy ejpoužívaější pro grafiku jsou D5 a D65), podmíky osvětlováí vzorku a detekce odražeého světla. Defiovala také spektrálí citlivost detektorů zavedeím fukcí stadardího pozorovatele a doporučila způsob vyhodocováí získaých údajů. Stadardí pozorovatel představuje spektrálí citlivost průměrého zdravého lidského oka a tři základí barvy červeou, zeleou a modrou. Fukce stadardího pozorovatele se také ozačují jako CIE trichromatické čleitelé x(λ), y(λ), z(λ) ebo 2 stadardí pozorovatel CIE 191, protože odpovídají pozorováí barevého pole v úhlu 2. V roce 1964 CIE defiovala a doporučila tzv. CIE 1964 doplňkové trichromatické čleitele pro 1 stadardího pozorovatele. Ve smyslu barevého vjemu je možé jedozačě defiovat barvu pomocí tří čísel trichromatických složek X, Y a Z, vypočítaých z remisích křivek barevého vzorku R(λ), spektrálí distribuce osvětleí Φ (λ) a fukcí trichromatických čleitelů x(λ), y(λ) a z(λ). Pro příklad bude uvede výpočet trichromatické složky X, přičemž dvě ostatí trichromatické složky se vypočtou podle stejého vzorce, pouze se zaměěím patřičého trichromatického čleitele 7m 8m X = K Φ ( λ) R( λ) x( λ)dλ, (2) kde kostata K je dáa vztahem 1 K =. () Φ ( λ) y( λ)dλ Normováím těchto trichromatických složek lze získat trichromatické souřadice x, y, z, ze kterých byl vytvoře barevý model CIE xyy. Mohem důležitější pro tuto práci je barevý model, který CIE avrhla v roce 1976 a je ozačová jako barevý prostor CIE 1976 L*a*b*. Hodoty souřadic udávají polohu barvy v třírozměrém barevém prostoru a získají se přepočtem z trichromatických složek dle vzorců * L = 116 Y Y 1, (4) a b * ( ) 16 ( X X ) 1 ( ) 1 Y ( Y Y ) 1 ( Z ) 1 [ ] [ ] = 5 Y, (5) = 2 Z, (6) kde X, Y, Z jsou trichromatické složky pro referečí bílou při zvoleém osvětleí a pozorovateli. Měrá světlost L* reprezetuje vertikálí osu a osy a*, b* tvoří chromatickou roviu. Prostor L*a*b* je téměř uiformí, a proto se používá hlavě k vyhodocováí barevých diferecí a tolerací (Obr. 1). Barevou odchylku ΔE* ab lze vypočítat ze souřadic L*, a* a b* podle vzorce * E ab * 2 * 2 * ( ΔL ) + ( Δa ) + ( Δb ) 2 Δ =. (7) Sborík soutěže Studetské tvůrčí čiosti Studet 26 a doktorské soutěže O ceu děkaa 25 a 26 Sekce STČ 26, straa 72

Při měřeí barev prakticky všechy barevé prostory vycházejí při defiici svých souřadic z trichromatických složek X, Y a Z. Každý přístroj používaý pro měřeí barvy by měl zabezpečit: osvětleí měřeého povrchu zvoleým stadardím osvětleím, detekci a měřeí změy vlastostí odražeého světla od měřeého povrchu a samozřejmě vyhodoceí a vyčísleí trichromatických složek ve smyslu jejich defiice [2]. a zeleá L = 1 bílá +b žlutá +a červeá b modrá L = čerá Obr. 1 Chromatická rovia barevého prostoru CIE 1976 L*a*b* a osa světlosti L. POUŽITÉ PŘÍSTROJE Barvivová tiskára Epso R22 obsahující cartridge: C, M, Y, K, LM, LC, soda Spectrolio využívající software Gretag Macbeth Measure Tool 4.1, mikroskop Itrecomicro, fotoaparát Niko D7, UV metr Lutro 4, spektrofotometr Datacolor 89. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST Připraveý 5% roztok modifikovaého PVAL byl rozděle a 5 dílů, do těchto 5 dílů byla dispergováa růzá možství modifikovaého TiO 2 se sížeou fotokatalytickou účiostí. K aášeí disperzí a filtračí papír byla použita metoda sítotisku. Prví vzorek byl ovrstve roztokem PVAL bez přídavku TiO 2, u dalších vzorků byl poměr sušiy PVAL k TiO 2 zvole ásledově:,,, a 6. Připraveé vzorky byly poecháy k volému vysušeí. U epotištěých vzorků byla hodocea světlost a opacita. Poté byla a vzorky vytištěa sada barevých škál obsahujících azurovou (C), purpurovou (M), žlutou (Y) a kompozití čerou barvu (K). Škály mají 11 políček a kterých klesá pokrytí ikoustem po 1 % od 1 % po % (Obr. 2). Neexpoovaé vzorky byly vyfotografováy přes mikroskop, a výsledých símcích byla hodocea textura média a ostrost tisku. Obr. 2 Škála odstíů šedé, tištěá také v barvách C, M, a Y. Po proměřeí L*, a*, b* souřadic a optických hustot (D65, 2 pozorovatel) pro jedotlivé barvy byly vzorky připevěy a podložku a umístěy a oko acházející se a slué straě budovy. Byly tedy vystavey extrémím podmíkám pro degradaci potisku. Během 1 dů po které trvala expozice byla v okě se vzorky prováděa měřeí itezity ozářeí. Poté Sborík soutěže Studetské tvůrčí čiosti Studet 26 a doktorské soutěže O ceu děkaa 25 a 26 Sekce STČ 26, straa 7

byly u vzorků opět proměřey L*, a*, b* souřadice a optické hustoty. Z výsledků byla vypočítáa barevá odchylka ΔE* ab po prví expozici (7). Vzorky byly poté vystavey druhé expozici a opět proměřey. VÝSLEDKY A DISKUSE Pro fotografováí přes mikroskop byla vybráa políčka s 2% krytím ikoustu, protože jedotlivé rastrové body jsou a ich sado rozlišitelé (eslívají se). S rostoucí kocetrací TiO 2 se zlepšuje ostrost tisku. Podrobějším zkoumáím těchto fotografií bylo zjištěo, že ve stejém směru se zlepšuje také textura a světlost. Měřeí opacity bylo provedeo a přístroji Datacolor 89 tak, že byla ejprve proměřea reflektace referečí bílé a čeré podložky a poté byly proměřey jedotlivé vzorky a těchto podložkách. Ze změřeých reflektací byla vypočítáa průsvitost dle vztahu (1), z této veličiy pak byla spočtea opacita. Vypočteé hodoty opacity shruje Tabulka 1. Itezita ozářeí vzorků byla proměřováa pravidelě ve stejou dobu (1: SLČ) v období od 29. 5. do 1. 7. 6. V rámci jedoho de v daém období byla avíc provedea měřeí itezit ozářeí každou hodiu, aby bylo možo udělat si představu o rozložeí itezit ozářeí v průběhu celého de. Výsledky těchto měřeí jsou zazameáy a Obr.. Itezita ozářeí ( μw cm -2 ) 25 2 15 1 5 Itezita ozářeí ( μw cm -2 ) 25 2 15 1 5 29.5 12.6 26.6 1.7 Datum 7 9 11 1 15 17 19 Čas (h) Obr. Výsledky měřeí itezit ozářeí a) itezita ozářeí vzorků ve dech experimetu (1: SLČ) b) průměrá itezita ozářeí vzorku během jedoho de Sborík soutěže Studetské tvůrčí čiosti Studet 26 a doktorské soutěže O ceu děkaa 25 a 26 Sekce STČ 26, straa 74

5 4 Azurová 5 4 Purpurová 2 2 1 1 1: 6 1: 6 Obr. 4 Grafická zázorěí barevých odchylek pro azurovou a purpurovou barvu. Z proměřeých barevých škál byla vyhodocováa pouze políčka se 1% krytím ikoustem. Jejich barevé odchylky ΔE* ab po prví i po druhé expozici byly graficky zazameáy pro všechy kocetrace TiO 2 (Obr. 4, Obr. 5). Tabulka 1 Nárůst hodot opacity s kocetrací TiO 2. Poměr 1: 6 Opacita 57,6 69,4 72,6 74, 81,8 85,9 5 4 Žlutá 5 4 Čerá 2 2 1 1 1: 6 1: 6 Obr. 5 Grafická zázorěí barevých odchylek pro žlutou a čerou barvu. Bylo zjištěo, že TiO 2 má jako plivo do polymerích vrstev pozitiví vliv a kvalitu tisku. Naášeím disperzí a filtračí papíry byla zlepšováa jeho textura a světlost, zároveň docházelo k árůstu opacity. Všechy tyto faktory se podepsaly a zlepšeí kvality výtisku Sborík soutěže Studetské tvůrčí čiosti Studet 26 a doktorské soutěže O ceu děkaa 25 a 26 Sekce STČ 26, straa 75

což bylo prokázáo pozorováím rastrových bodů a textury papíru pod mikroskopem a ásledým měřeím opacity. ZÁVĚR Použitý TiO 2 měl mít vlastosti potlačující jeho fotokatalytické účiky, i přesto však výrazě přispíval k degradaci potisků což potvrdily vypočteé barevé odchylky. Barevé odchylky arůstaly s rostoucí kocetrací TiO 2. Odchylky také arůstají s počtem expozic, proto byly po 2. expozici větší ež po 1. expozici. Itezita ozářeí v měřeém období vzrůstala, ke koci období její árůst poklesl. Průměrá hodota itezity ozářeí byla 1 μw cm 2. V průběhu jedoho de itezita ozářeí vzrůstala až do 16 hodi, kdy dosáhla svého maxima. Polymerí vrstvy obsahující TiO 2 vykazují zlepšeé tiskové vlastosti, zároveň však dochází k výrazé degradaci potisků. V další práci tedy bude věováa pozorost použití UV stabilizátorů za účelem zvýšeí archiví stálosti výtisků. LITERATURA [1] Nároky a papír při tisku. Uiverzita Pardubice [olie]. [cit. 6. říja 26]. Dostupé a www: http://www.upce.cz/priloha/kpf-tiskovepapiry [2] Hájek, M., Fade Resistace aeb bledout či ebledout? Fotografováí [olie]. 25, [cit. 6. říja 26]. Dostupé a www: http://www.fotografovai.cz/art/fotech_fototisk/fade-resistace-p.html [] Veselý, M., Králová, I., Dzik, P., Zita, J., Vímáí barev a jejich měřeí, Vysoké učeí techické v Brě, Fakulta chemická, Purkyňova 118, 612, Bro 24 Sborík soutěže Studetské tvůrčí čiosti Studet 26 a doktorské soutěže O ceu děkaa 25 a 26 Sekce STČ 26, straa 76