МЕТОДЫ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ И ПРОФИЛОМЕТРИИ В ИССЛЕДОВАНИИ ФРАКТАЛЬНОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ ЗАПЕЧАТЫВАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

УДК 676.017

 

  • Громыко Ирина Григорьевна – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой полиграфических производств. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: gromyko@belstu.by Кудряшова Алина Николаевна – магистрант кафедры полиграфических производств. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: kudryashova@belstu.by
  • Прохорчик Сергей Александрович – декан факультета заочного образования, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии и дизайна изделий из древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: prohorchyk@belstu.by
  • Бабаханова Халима Абишевна – доктор технических наук, профессор кафедры технологии полиграфического и упаковочного процессов. Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности (100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон, 5, Республика Узбекистан). E-mail: halima300@inbox.ru
  • Галимова Зулфия Камиловна – доктор философии по техническим наукам, доцент кафедры технологии полиграфического и упаковочного процессов. Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности (100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон, 5, Республика Узбекистан). Е-mail: z.galimova8282@mail.ru
  •  

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-6729-2024-279-1.

 

Ключевые слова: шероховатость, микроструктура, атомно-силовая микроскопия, профилометрия, фрактальная размерность.

Для цитирования: : Громыко И. Г., Кудряшова А. Н., Прохорчик С. А., Бабаханова Х. А., Галимова З. К. Методы атомно-силовой микроскопии и профилометрии в исследовании фрактальной неоднородности запечатываемых поверхностей // Труды БГТУ. Сер. 4, Принт- и медиатехнологии. 2024. № 1 (279). С. 5–12. DOI: 10.52065/2520-6729-2024-279-1.

Аннотация

В статье представлен сравнительный анализ методов атомно-силовой микроскопии и профилометрии в исследовании фрактальной неоднородности запечатываемых материалов. С помощью сканирующего зондового микроскопа Solver HV, работающего в полуконтактном режиме, и профилометра-профилографа Hommel Tester T1000 получены профилограммы рельефа поверхности образцов бумаги. В качестве объекта исследования выступали четыре образца бумаги с различным композиционным составом. Приведены параметры шероховатости поверхности образцов бумаги, полученные с помощью атомно-силового микроскопа и профилометра, а также рассчитаны фрактальные размерности структуры бумаги. Применяемые методы исследования позволяют в равной мере использовать их для оценки стохастической структуры запечатываемых поверхностей, хотя метод атомно-силовой микроскопии является более точным, в то время как профилометр передает только общий контур рельефа. При использовании атомно-силовой микроскопии более точные результаты обеспечивает топографическое изображение поверхности образцов бумаги для кадра 3500 нм. Применяемые подходы позволяют учесть вклад структуры материала в распределение красочного слоя, что в конечном итоге окажет влияние на качество печатной продукции.

Скачать

Список литературы

  1. Технология печатных процессов / А. Н. Раскин [и др.]. М.: Книга, 1989. 301 с.
  2. Атомно-силовая микроскопия – современный метод определения шероховатости целлюлознобумажной продукции / М. Г. Михалева [и др.] // Химия и химическая технология переработки растительного сырья: материалы Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения профессора Резникова В. М. Минск, 10–12 окт. 2018 г. Минск, 2018. С. 126–130.
  3. Исследование шероховатости бумаги из вторичного сырья методом атомно-силовой микроскопии / Х. А. Бабаханова [и др.] // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20, № 5. С. 661–666.
  4. Жуков М. В. Контроль структуры различных видов бумаги методом атомно-силовой микроскопии // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. № 1 (89). С. 44–49. DOI: 10.1016/j.snb.2011.09.086.
  5. Прямой метод контроля качества поверхности мелованных видов бумаги / А. А. Кирсанкин [и др.] // Химия растительного сырья. 2016. № 4. С. 159–163. 6. Direct method of paper surface quality inspection with the addition of secondary raw materials / Z. K. Galimova [et al.] // Textile Journal of Uzbekistan. 2020. No. 3. P. 77–82. DOI: 10.14258/jcprm.2016041415.
  6. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. М.: Институт компьютерных исследований, 2002. 656 с.
  7. Кулак М. И. Фрактальная механика материалов. Минск: Выш. шк., 2002. 304 с.
  8. Кулак М. И., Ничипорович С. А., Медяк Д. М. Методы теории фракталов в технологической механике и процессах управления: полиграфические материалы и процессы. Минск: Бел. навука, 2007. 419 с.
  9. Пиотух И. Г., Пласконная Н. В., Медяк Д. М. Влияние фрактальных особенностей микроструктуры поверхности на краскоемкость печатной бумаги // Издательско-полиграфический комплекс на пороге третьего тысячелетия: материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 21–23 нояб. 2001 г. Минск, 2001. С. 110–117.
  10. Громыко И. Г. Влияние фрактальной структуры этикеточных видов бумаги и картона на процесс краскопереноса // Труды БГТУ. Сер. IX, Издат. дело и полиграфия. 2009. Вып. XVII. С. 21–24.
  11. Кулак М. И., Боброва О. П., Пиотух И. Г. Фракталы в исследованиях взаимодействия бумаги и краски в процессе печатания // Автоматический контроль и автоматизация производственныхпроцессов: материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 25–26 окт. 2000 г. Минск, 2000. С. 249–251.
  12. Пиотух И. Г. Учет фрактальной неоднородности поверхностей печатного контакта при расчете материалов печатного процесса // Труды БГТУ. Сер. IX, Издат. дело и полиграфия. 2003. Вып. XI. С. 65–69.
  13. Пиотух И. Г., Боровец Т. А., Медяк Д. М. Статистическое обоснование фрактальной структуры поверхностей печатного контакта // Труды БГТУ. Сер. IX, Издат. дело и полиграфия. 2004. Вып. XII. С. 43–46.
  14. Козаровицкий Л. А. Бумага и краска в процессе печатания. М.: Книга, 1965. 368 с.
  15. Бобров В. И. Анализ показателей качества оттиска с параметрами микрогеометрии поверхности // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2011. № 4. С. 3–15.

 

Поступила 15.01.2024