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본 논문은 플라스틱 제품에 대한 기존 인쇄 기법의 환경오염 요소를 개선하는 새로운 친환경 인쇄 방법에 관한 연구이다. 기존 인쇄 기법은 색료를 사용하여 플라스틱을 오염시키고 라벨을 생산하기 위해 플라스틱을 추가로 소비하는 등의 환경오염 요소가 존재한다. 본 논문의 친환경 인쇄 방법은 플라스틱의 결정화 특성을 활용하는 것으로 비결정 상태의 투명한 결정성 소재에 특정 형상의 영역에만 결정화를 시켜 불투명한 형상을 표현하는 새로운 인쇄 방법이다.
결정성 플라스틱은 분자 배향을 통해 결정을 이룬다. 투명한 결정성 플라스틱의 분자는 가시광선의 파장(550nm~700nm)보다 작다. 그래서 투명하게 보인다. 열을 통해 결정을 이루면 분자는 배향을 이루며 구형 결정을 이루게 된다. 이때 결정의 크기는 가시광선의 파장보다 커지게 되며 투명한 색상은 불투명하게 변색한다. 이러한 결정화 특성을 인쇄 방법으로 활용한 것이다.
결정성 플라스틱 시편 표면에서 고온의 3D 프린터 ...

본 논문은 플라스틱 제품에 대한 기존 인쇄 기법의 환경오염 요소를 개선하는 새로운 친환경 인쇄 방법에 관한 연구이다. 기존 인쇄 기법은 색료를 사용하여 플라스틱을 오염시키고 라벨을 생산하기 위해 플라스틱을 추가로 소비하는 등의 환경오염 요소가 존재한다. 본 논문의 친환경 인쇄 방법은 플라스틱의 결정화 특성을 활용하는 것으로 비결정 상태의 투명한 결정성 소재에 특정 형상의 영역에만 결정화를 시켜 불투명한 형상을 표현하는 새로운 인쇄 방법이다.
결정성 플라스틱은 분자 배향을 통해 결정을 이룬다. 투명한 결정성 플라스틱의 분자는 가시광선의 파장(550nm~700nm)보다 작다. 그래서 투명하게 보인다. 열을 통해 결정을 이루면 분자는 배향을 이루며 구형 결정을 이루게 된다. 이때 결정의 크기는 가시광선의 파장보다 커지게 되며 투명한 색상은 불투명하게 변색한다. 이러한 결정화 특성을 인쇄 방법으로 활용한 것이다.
결정성 플라스틱 시편 표면에서 고온의 3D 프린터 노즐을 이동하며 일정 영역에 열 결정화를 유도하는 방식으로 친환경 인쇄 방법을 구현하였다. 0.5T 시편에 적용한 결과 열로 인한 형태 변형이 발생하였다. 더욱 두꺼운 2.0T 시편에 적용 결과 변형이 크게 줄었으며 형상이 선명하게 인쇄되었다.
본 논문은 연구의 한계점을 분석하고 이를 보완할 수 있는 가이드라인을 제시하였다. 생산 과정 중 연신 과정을 거친 결정성 플라스틱 제품은 투명한 색상에도 불구하고 연신 결정화로 인해 결정화도가 이미 높을 수 있다. 그래서 연신 과정을 거치지 않은 제품이 본 연구의 인쇄 방법을 적용하기에 더욱 적합하다. 그리고 결정화는 백색만 표현할 수 있기에 인쇄 가독성을 확보하기 위해서는 백색 배경을 피해야 한다. 그리고 다양한 색상을 표현할 수 없기에 표현하려는 대상의 색상의 수를 줄이고 색상 차이를 색상이 아닌 다른 방법으로 표현하여야 한다. 마지막으로 결정화 영역을 세밀하게 조절하는 것이 한계가 있기에 표현하려는 형상을 단순화할 필요가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper is a study on the eco-friendly novel printing method that improves the environmental pollution factor of the existing printing technique for plastic products. Conventional printing techniques have environmental pollution factors such as contaminating plastics using colorants and consuming...

This paper is a study on the eco-friendly novel printing method that improves the environmental pollution factor of the existing printing technique for plastic products. Conventional printing techniques have environmental pollution factors such as contaminating plastics using colorants and consuming additional plastics to produce labels. The eco-friendly printing method of this paper utilizes the crystallization properties of plastic, and is a new printing method that uses the crystal clear crystalline material to express opaque shapes by crystallizing only the area of a particular feature.
Crystalline plastics crystallize through molecular orientation The molecules of transparent crystalline plastic are smaller than the wavelengths of visible light (550 nm to 700 nm). So it looks transparent. When the molecular is crystallized through heat, the molecule is oriented to make spherical crystal. The size of the spherical crystal is larger than the wavelength of the visible light and the transparent color is changed opaque. These crystallization characteristics are used as a printing method.
The eco-friendly printing method was implemented by moving hot 3D printer nozzles on a crystalline plastic specimen surface and inducing thermal crystallization in a certain area. As a result of application to the 0.5T specimen, shape deformation due to heat. The results of application to the thicker 2.0T specimen greatly reduced the deformation and the shape was clearly printed.
This paper suggested guidelines to complement it. Crystal plastic products that have undergone a elongation process during the production process may already have high crystallinity due to elongation crystallization, despite their transparent color. Therefore, products that have not undergone a elongation process are more suitable to apply the printing methods of this study. And since crystallization can only express white color, white background should be avoided to ensure print readability. In addition, the number of colors to be expressed should be reduced and the color difference to be expressed in a different way because the various colors cannot be expressed. Lastly, It is hard to fine-tuning the crystallization area, so it is necessary to simplify the shape that you want to express.

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