Εκτυπωτικά Υποστρώματα (Θ) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας Εκτυπωτικά Υποστρώματα (Θ) Ενότητα 8: Γυαλί Δρ. Σταματίνα Θεοχάρη Καθηγήτρια Εφαρμογών Τμήμα Γραφιστικής/Κατεύθυνση Τεχνολογίας Γραφικών Τεχνών Το περιεχόμενο του μαθήματος διατίθεται με άδεια Creative Commons εκτός και αν αναφέρεται διαφορετικά Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Γυαλί – γυάλινη συσκευασία “Perk-A-Cola bottles”, από DoctorMaxis διαθέσιμο με άδεια CC BY-NC-ND 3.0 “μπουκάλια”,  από tpsdave διαθέσιμο ως κοινό κτήμα “Real Life Potion Bottles”,  από  Foton AFKGamer διαθέσιμο με άδεια CC BY 2.0

Το γυαλί στις γραφικές τέχνες Το ενδιαφέρον των Τεχνολόγων Γραφικών Τεχνών όσον αφορά το γυαλί, εστιάζεται κυρίως στη χρήση του στον τομέα της συσκευασίας. Αφού σχεδιαστεί το επιθυμητό σχήμα του γυάλινου δοχείου και παραχθεί το τελικό αντικείμενο, στη συνέχεια μπορεί να υποστεί εκτύπωση.

Η ιστορία του γυαλιού 1/2 Η χρήση του γυλιού ως υλικού συσκευασίας τροφίμων αρχίζει από πολύ παλιά (υπάρχουν αναφορές γύρω στα 5000 π.Χ.). Ο οψιδιανός (φυσικό πέτρωμα ηφαιστιογενούς προέλευσης με ιδιότητες παρόμοιες με του γυαλιού) χρησιμοποιήθηκε από τους ανθρώπους των σπηλαίων. “ObsidianOregon”, διαθέσιμο ως κοινό κτήμα Λέγεται ότι η πρώτη μορφή γυαλιού σχηματίστηκε από ηφαιστειακές εκρήξεις, όπου αναμείχτηκαν, έλιωσαν και στη συνέχεια κρύωσαν και στερεοποιήθηκαν υλικά από διαφορετικά είδη πετρωμάτων.

Η ιστορία του γυαλιού 2/2 Υπάρχουν αναφορές για ανακάλυψη του γυαλιού από τους Φοίνικες (23500 π.Χ.). Η αρχαία Αίγυπτος, οι Μυκήνες, η Κίνα, η Συρία έκαναν παραγωγή γυάλινων αντικειμένων. Αργότερα αναπτύχθηκε η βιομηχανία στην Ευρώπη (Βενετία, Murano - Μεσαίωνας) . Περίπου το 1900 κατασκευάστηκε αυτόματη μηχανή στην Αμερική.

Η τέχνη του γυαλιού “Verre gallo-romain 02”,  από Vassil διαθέσιμο ως κοινό κτήμα “Murano blue vase”,  από Mex3 διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0 “The Art of Blown Glass”,  από mscaprikell διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 2.0

Γυάλινα προϊόντα Η γυάλινη συσκευασία περιλαμβάνει φιάλες, βάζα, δοχεία διαφόρων σχημάτων, κά. “Bottles”,  από  Klearchos Kapoutsis διαθέσιμο με άδεια CC BY 2.0 “jars of nuts”, από elana's pantry διαθέσιμο με άδεια CC BY-NC-ND 2.0

Γυάλινη συσκευασία Μερικά από τα προϊόντα που μπορούν να συσκευαστούν σε γυάλινα δοχεία: Υγρά (γάλα, έλαια, οινοπνευματώδη ποτά: κρασί, μπύρα, κτλ.). Συντηρημένα τρόφιμα (σάλτσες, ελιές, μουστάρδα, κτλ.). Βρεφικές τροφές, γιαούρτια, στιγμιαίος καφές, έτοιμα γεύματα, κτλ. Φάρμακα, καλλυντικά, κτλ. Χημικά αντιδραστήρια.

Φυσική κατάσταση γυαλιού Το γυαλί είναι ένα ιδιόμορφο υλικό, που ενώ εμφανίζεται ως στερεό, στην πραγματικότητα είναι άμορφο κι έχει ιδιότητες υγρού. Μπορεί να θεωρηθεί ως ένα ανόργανο υλικό, που έχει ψυχθεί για να γίνει στερεό, χωρίς να κρυσταλλωθεί, επομένως μπορεί να θεωρηθεί ως ένα υγρό με πολύ υψηλό ιξώδες σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Χημική σύσταση γυαλιού Το κοινό γυαλί ανήκει στην οικογένεια των πυριτικών υλικών. Είναι ένα μίγμα οξειδίων του πυριτίου (Si), νατρίου (Na), ασβεστίου (Ca) και αργιλίου (Al) σε τυχαίες αναλογίες.

Πρώτες ύλες για την παραγωγή γυαλιού Το γυαλί παράγεται από την σύντηξη των παρακάτω πρώτων υλών: Χαλαζιακή άμμος (>90% SiO2), Ανθρακική σόδα (Na2CO3), Μαρμαρόσκονη (CaCO3), Αλουμίνα (Al2O3). Μπορεί να περιέχει επίσης υλικά χρωματισμού, αδιαφανοποίησης, αποχρωματισμού, διαύγασης, κτλ.

Στάδια παραγωγής γυάλινων δοχείων 1/2 Προμήθεια και προετοιμασία των πρώτων υλών (θραύση – λειοτρίβηση, ταξινόμηση και αποθήκευση σε σιλό). Ανάμειξη πρώτων υλών και παραγωγή υαλόμαζας (μεταφορά στην κάμινο, πύρωση περίπου στους 1500οC , σύντηξη υλικών και σχηματισμός τήγματος). Μορφοποίηση σε ειδικές μηχανές - Διεργασίες εμφύσησης και εφελκυσμού, χύτευσης και κυλινδρισμού.

Στάδια παραγωγής γυάλινων δοχείων 2/2 Ανόπτηση – αποσκλήρυνση (annealing) για ελάττωση των τάσεων. Επιφανειακές κατεργασίες - φινίρισμα (εσωτερικά και εξωτερικά των δοχείων). Ποιοτικός έλεγχος των τελικών προϊόντων. Συσκευασία και διάθεση για χρήση στην αγορά ως έχουν ή για εκτύπωση, κτλ.

Τύποι παραγόμενων τύπων γυαλιού Χαλαζιακή ύαλος (επιστημονικά όργανα, εργ. Σκεύη, κτλ.). Αλκαλική – πυριτική. Σόδας –ασβεστίου-πυριτίου (καλύπτει περίπου το 95% της αγοράς). Μολύβδου (όργανα, λαμπτήρες, κτλ.). Βοριοπυριτική (ποτήρια ζέσεως, φιάλες, κτλ.). Άλλοι τύποι για εξειδικευμένες εφαρμογές.

Ιδιότητες γυαλιού Άμορφο υλικό. Δεν έχει ορισμένο σημείο τήξης. Πολύτιμες οπτικές ιδιότητες: διαφάνεια –ομοιομορφία. Έχει μικρή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Μεγάλη αντοχή στη συμπίεση. Έχει αντοχή σε χημικά αντιδραστήρια (οξέα και σε μικρότερο βαθμό στις βάσεις). Είναι εύθραυστο υλικό .

Πλεονεκτήματα γυάλινης συσκευασίας Χημική αδράνεια με προϊόν– ασφαλές για καταναλωτή. Αδιαπερατότητα –στεγανότητα. Διαφάνεια (φαίνεται το προϊόν – προστασία και επικοινωνία). Χρωματισμός (άχρωμο ή έγχρωμο – προστασία από ακτινοβολία). Καλή μηχανική αντοχή. Θερμική αντίσταση. Ποιότητα – φυσικό – παραδοσιακό προϊόν. Ποικιλία σχημάτων. Μικρό οικονομικό κόστος. Δυνατότητα 100% ανακύκλωσης.

Μειονεκτήματα γυάλινης συσκευασίας Ευθραυστότητα. Βάρος.

Ποιοτικός έλεγχος γυάλινης συσκευασίας Έλεγχος συμπίεσης. Μέτρηση διαστάσεων. Μέτρηση πάχους τοιχωμάτων. Ανίχνευση ελαττωμάτων. Έλεγχος αντοχών στην εσωτερική πίεση. Μακροσκοπική εξέταση.

Διακόσμηση – σήμανση γυάλινης συσκευασίας Ετικέτα χάρτινη ή πλαστική. Εκτύπωση.

Εκτύπωση γυαλιού Σημαντικές ιδιαιτερότητες επιφάνειας γυαλιού: Διαφανές, Μη απορροφητικό υλικό. Μέθοδοι εκτύπωσης: Μεταξοτυπία, Ψηφιακή εκτύπωση, Θερμομεταφορά.

Ιδιότητες επιφάνειας γυαλιού και εκτύπωση Υπενθυμίζεται ότι για να επιτύχει ένα μελάνι την απαραίτητη διαβροχή μιας επιφάνειας και να την εκτυπώσει, θα πρέπει η επιφανειακή του τάση να είναι τουλάχιστον 10 mN/m μικρότερη από την επιφανειακή ενέργεια του υποστρώματος. Εάν η επιφανειακή τάση του υγρού είναι μεγαλύτερη από την επιφανειακή ενέργεια του υποστρώματος, τότε η επιφάνεια δεν θα διαβρέχεται καλά και το στρώσιμο του μελανιού θα έχει προβλήματα.

Επιφανειακή τάση ορισμένων διαλυτών σε θερμοκρασία περιβάλλοντος Διαλύτης Επιφανειακή τάση mN/m Νερό Μεθανόλη Αιθανόλη Προπανόλη-2 Οξικός αιθυλεστέρας 72,6 22,6 22,3 21,4 23,9

Επιφανειακή ενέργεια ορισμένων υποστρωμάτων με και χωρίς κατεργασία Επιφάνεια υποστρώματος Ακατέργαστη mN/m Κατεργασμένη mN/m LDPE 31 38-40 HDPE PP 30 36-40 OPP 29 PET 43 48-54 PVC 41,9 - PTFE <19 Γυαλί 75

Ανακύκλωση γυαλιού Μείωση των στερεών αποβλήτων. Εξοικονόμηση πρώτων υλών και ενέργειας. Προστασία ανθρώπινου παράγοντα και φύσης – περιβάλλοντος.

Τέλος Ενότητας

Σημειώματα

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αθήνας, Σταματίνα Θεοχάρη 2013. Σταματίνα Θεοχάρη. «Εκτυπωτικά Υποστρώματα (Θ). Ενότητα 8: Γυαλί». Έκδοση: 1.0. Αθήνα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: ocp.teiath.gr.

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό. Οι όροι χρήσης των έργων τρίτων επεξηγούνται στη διαφάνεια «Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων». Τα έργα για τα οποία έχει ζητηθεί άδεια αναφέρονται στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.

Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων Δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, παρά μόνο εάν ζητηθεί εκ νέου άδεια από το δημιουργό. © διαθέσιμο με άδεια CC-BY Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου και η δημιουργία παραγώγων αυτού με απλή αναφορά του δημιουργού. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-SA Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού, και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-ND Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η δημιουργία παραγώγων του έργου. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-ND Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου και η δημιουργία παραγώγων του. διαθέσιμο με άδεια CC0 Public Domain Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. διαθέσιμο ως κοινό κτήμα χωρίς σήμανση Συνήθως δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου.

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.