Виявлення особливостей топографії паперу з водяними знаками на мікро- та нанорівнях

Автор(и)

  • Tetiana Kyrychok Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-9639-5486
  • Tetiana Klymenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-2329-8359
  • Nadiia Talimonova Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0001-7162-859X
  • Katerina Svezhentsova Інститут Фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України пр. Науки, 45, м. Київ, Україна, 03028, Україна https://orcid.org/0000-0002-4309-556X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.164071

Ключові слова:

захищений папір, шорсткість, контактна профілометрія, атомно-силова мікроскопія, поверхнева структура паперу

Анотація

Досліджено поверхневу структуру захищеного від підробки паперу із позитивними і негативними водяними знаками при різних масштабах оцінювання – від мікрометрів до рівня нанометрів, на основі методів контактної профілометрії та атомно-силової мікроскопії. Було виявлено, що структурні параметри поверхні захищеного паперу є неоднаковими для ділянок із водяними знаками та без.

Результати вимірювання контактним профілометром дали змогу прослідкувати кореляцію між значеннями середнього арифметичного відхилення профілю та наявністю водяних знаків. Значення найбільшої висоти профілю не залежить від ділянки вимірювання, що може бути пов’язано із хаотичним розміщенням волокон та частинок наповнювача у паперовій масі, що виступають над лінією профілю.

Аналіз значень середнього арифметичного відхилення профілю, отриманого методом атомно-силової мікроскопії показав, що для ділянок із негативними водяними знаками воно є більшим, ніж для ділянок із позитивними водяними знаками. Залежність найбільшої висоти профілю від ділянки вимірювання не прослідковується чітко. Це може бути пов’язано з тим, що розмір розглянутої ділянки (3000х3000 нм) охоплює лише частину волокна целюлози.

Результати проведеного аналізу показали придатність обох методів для оцінки специфічних характеристик поверхні паперу, що визначає характер взаємодії даного виду паперу із друкарськими фарбами в процесі друку. Метод профілометрії дає змогу визначити параметри профілю поверхні паперу, сформованого певним чином, а метод атомно-силової мікроскопії дозволяє аналізувати морфологію його компонентів, що розміщені на поверхні (волокна, частинки наповнювача, тощо). Інформація про структурні властивості паперу дає змогу прогнозувати якість поліграфічного відтворення, зокрема чіткість відтворення тонких гільйошних ліній на водяних знаках, що є актуальним, оскільки попереджає відбракування поліграфічної продукції спеціального призначення

Біографії авторів

Tetiana Kyrychok, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технології поліграфічного виробництва

Видавничо-поліграфічний інститут

Tetiana Klymenko, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології поліграфічного виробництва

Видавничо-поліграфічний інститут

Nadiia Talimonova, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології поліграфічного виробництва

Видавничо-поліграфічний інститут

Katerina Svezhentsova, Інститут Фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України пр. Науки, 45, м. Київ, Україна, 03028

Кандидат фізико-математичних наук

Посилання

  1. ТАРРІ Standards–2012. TAPPI T 421. Qualitative (including optical microscopic) analysis of mineral filler and mineral coating of paper.
  2. ISO 8791-4:2007. Paper and board. Determination of roughness/smoothness (air leak methods). Part 4: Print-surf method.
  3. Habeger, C., Lyne, M. B., Mark, R., Borch, J. (Eds.) (2001). Handbook of physical testing of paper. Vol. 2. CRC Press, 560. doi: https://doi.org/10.1201/9780203910498
  4. Security features integrated in banknote paper (2011). Billetaria. International Review on Cash Management, 9, 38–39.
  5. Perron, M. (2010). Patenting of new banknote security features. Billetaria. International Review on Cash Management, 9, 22–23.
  6. Kyrychok, P. O., Korostil, Yu. M., Shevchuk, A. V. (2008). Zakhyst tsinnykh paperiv ta dokumentiv suvoroho obliku. Kyiv: NTUU «KPI», 368.
  7. Kyrychok, T., Shevchuk, A., Nesterenko, V., Kyrychok, P. (2014). Banknote Paper Deterioration Factors: Circulation Simulator Method. BioResources, 9 (1), 710–724. doi: https://doi.org/10.15376/biores.9.1.710-724
  8. Kyrychok, T. Y., Kirilenko, V. M., Sukhina, E. G. (2013). Effect of wear on the electrophysical parameters of the banknotes. Proceedings of the universities. Problems of printing and publishing, 6, 3–12.
  9. Kyrychok, T. (2014). Durability Banknote production. Kyiv: NTTU «KPI», 308.
  10. Kyrychok, Т., Havenko, S., Kyrychok, P., Sukhina, Y., Kazhmuratov, Z. (2016). Badanie elektrofizycznych właściwości papier u banknotowego i banknotów. Przegląd papierniczy, 1 (1), 52–56. doi: https://doi.org/10.15199/54.2016.1.2
  11. Ionov, V. (2012). The method of expert evaluation in banknote quality assessment. Proceedings of 2nd Stochastic modeling techniques and data analysis Int. Conf. Chania, 315–324.
  12. Kyrychok, T. Yu., Talimonova, N. L., Zaritska, V. I., Denysiuk, A. I. (2012). Modeliuvannia pronyknennia farby v papir z vodianymy znakamy pid chas ofsetnoho druku. Naukovi visti Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu Ukrainy "Kyivskyi politekhnichnyi instytut", 5, 135–139.
  13. Kyrychok, Т., Klymenko, Т., Malkush, N. (2012). Badanie szorstkosci powierzchni papierow ze znakami wodnynmi. The Investigation of Roughness for Paper with Watermarks. Przegland papierniczy, 414–417.
  14. Medyak, D. M., Maslakova, I. A., Kulak, I. I. (2011). Fraktal'naya geometriya struktury poverhnosti bumagi s vodyanymi znakami. Trudy BGTU, 9, 51–56.
  15. González, I., Alcalà, M., Chinga-Carrasco, G., Vilaseca, F., Boufi, S., Mutjé, P. (2014). From paper to nanopaper: evolution of mechanical and physical properties. Cellulose, 21 (4), 2599–2609. doi: https://doi.org/10.1007/s10570-014-0341-0
  16. Zhukovb, M. (2014). Structure control for different types of paper by atomic force microscopy. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik informacionnyh tekhnologiy, mekhaniki i optiki, 1 (89), 44–49.
  17. Kirsankin, A. A., Mikhaleva, M. G., Nikol'skii, S. N., Musokhranova, A. V., Stovbun, S. V. (2016). Direct method of quality control surface coated types of paper. Chemistry of Plant Raw Material, 4, 159–163. doi: https://doi.org/10.14258/jcprm.2016041415
  18. Chinga-Carrasco, G. (2012). Complementary microscopy techniques for surface characterisation of uncoated and mineral pigment coated paper. Current Microscopy Contributions to Advances in Science and Technology, 1448–1455.
  19. Jurič, I., Ranđelović, D., Karlović, I., Tomić, I. (2014). Influence of the surface roughness of coated and uncoated papers on the digital print mottle. Journal of Graphic Engineering and Design, 5 (1), 17–23.
  20. Ying, L., Beihai, H. (2011). Characterization of ink pigment penetration and distribution related to surface topography of paper using confocal laser scanning microscopy. BioResources, 6 (3), 2690–2702.
  21. Maydanyuk, S. V., Plyvak, А. А., Bekmuradov, R. А. (2007). The module for measurement of shaped structures. Visnyk ZhDTU, 2 (41), 15–18.
  22. Liashenko, M. Ya., Holovan, M. S. (1996). Chyselni metody. Kyiv, 285.
  23. Kormen, T., Leyzerson, Ch., Rivest, R., Shtayn, R.; Krasikov, I. V. (Ed.) (2005). Algoritmy: postroenie i analiz. Moscow: «Vil'yams», 1296.
  24. Filonov, A. S., Yaminskiy, I. V. (2008). Polniy programmniy paket upravleniya i obrabotki dannyh dlya skaniruyu shchey zondovoy mikroskopii FemtoSkan Onlayn. Moscow: Centr perspektivnyh tekhnologiy.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-04-12

Як цитувати

Kyrychok, T., Klymenko, T., Talimonova, N., & Svezhentsova, K. (2019). Виявлення особливостей топографії паперу з водяними знаками на мікро- та нанорівнях. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(12 (98), 28–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.164071

Номер

Том 2 № 12 (98) (2019): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Tetiana Kyrychok, Tetiana Klymenko, Nadiia Talimonova, Katerina Svezhentsova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.