Công nghệ in flexo: Giáo trình chuẩn, toàn diện từ cơ bản đến nâng cao

Ths. Giang Văn Khuyến CÔNG NGHỆ IN FLEXO (GIÁO TRÌNH)

HÀ NỘI - 2025

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1. Mục tiêu của môn học 2. Đối tượng môn học 3. Nội dung môn học 4. Tài liệu học tập

Chương I: PHƯƠNG PHÁP FLEXO

I. KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP IN FLEXO 1. Lịch sử hình thành và phát triển 2. Nguyên lý in flexo 3. Bản in (khuôn in) flexo 4. Các loại bản in flexo 5. Công nghệ chế tạo khuôn in dùng tấm photopolymer II. KHẢ NĂNG IN PHỤC CHẾ VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA IN FLEXO 1. Khả năng in phục chế 2. Ưu, nhược điểm của in flexo 3. Các ứng dụng của in flexo

Chương II: MÁY IN FLEXO

I. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN FLEXO 1. Nguyên lý cấu tạo 2. Nguyên lý hoạt động II. MỘT SỐ BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY IN FLEXO 1. Bộ phận cấp mực 2. Lô anilox 3. Bộ phận ống bản in 4. Bộ phận ống ép in 5. Bộ phận nạp, căng băng vật liệu 6. Bộ phận dẫn băng vật liệu và điều chỉnh tay kê 7. Bộ phận sấy khô 8. Bộ phận cuộn lại và gia công sau in

Chương III: CÔNG NGHỆ IN FLEXO

I. QUÁ TRÌNH SAO TRUYỀN HÌNH ẢNH KHI IN 1. Sự tạo ra tờ in trên máy in 2. Quá trình lăn ép in II. MỘT SỐ YẾU TỐ CƠ BẢN LIÊN QUAN TỚI SỰ TẠO RA HÌNH ẢNH 1. Áp lực in và quá trình truyền mực 2. Sức căng bề mặt và quá trình nhận mực khi in 3. Lượng mực và chất lượng mực truyền lên bản in III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT IN FLEXO 1. Khái niệm 2. Công việc chuẩn bị 3. Công nghệ in flexo 4. Tiêu chuẩn của tờ in 5. Kiểm tra chất lượng hình ảnh khi in

Chương IV: MỰC IN FLEXO

I. THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA MỰC 1. Chất mang màu 2. Chất liên kết 3. Dung môi 4. Phụ gia 5. Chất làm khô II. ĐẶC ĐIỂM, TÍNH CHẤT CỦA MỰC IN FLEXO 1. Đặc điểm của mực 2. Tính chất của mực III. CÁC LOẠI MỰC IN FLEXO 1. Mực dung môi 2. Mực nước 3. Mực UV (ultra-violet) IV. MÔI TRƯỜNG TRONG IN FLEXO 1. Đánh giá các chất thải chính của công nghiệp in 2. Biện pháp giảm thiểu chất thải

MỞ ĐẦU Ngành in là một ngành xã hội ít người biết, nhưng nó đóng góp vào sự phát triển của nhân loại, nó đã từng là ngành công nghiệp có tốc độ tăng trưởng nhanh, chiếm tỷ trọng lớn trong ngành công nghiệp. Sản phẩm in có mặt trong mọi hoạt động của xã hội loài người, hầu như ai cũng tiếp xúc và sử dụng nó. Trong ngành in sử dụng nhiều phương pháp, công nghệ in khác nhau, trong đó, một số được dùng phổ biến hiện nay như: in offset; in flexo; in letterpress; in ống đồng; in lưới; in kỹ thuật số. Đối với in sản phẩm tem nhãn, bao bì, nhất là loại màng mỏng, phương pháp in phù hợp và đang được dùng phổ biến là in Flexo và Ống Đồng, mỗi phương pháp có điểm mạnh và điểm yếu riêng của chúng. Hiện nay, phương pháp in flexo được sử dụng chủ yếu dùng để in ten nhãn, bao bì hàng hóa và xu hướng này ngày càng tăng do ngành in thế giới và Việt Nam đang có sự chuyển dịch rất nhanh về sản phẩm in từ sách, báo, tạp chí sang bao bì, tem nhãn hàng hóa. Cùng với đó, công nghệ in đã, đang chuyển đổi công nghệ từ in offset chuyển sang in flexo, ống đồng và kỹ thuật số. Trong thực tế, ngành in hiện nay đòi hỏi nhiều lao động vận hành máy in flexo. Trường Cao đẳng Công nghiệp in là cơ sở đào tạo nguồn nhân lực chính cho ngành in Việt Nam hiện nay nên đã mở rộng các chuyên ngành in phù hợp với đòi hỏi của thực tiễn, trong đó có công nghệ in flexo. Tuy nhiên, sau một số năm đào tạo Công nghệ in flexo nhưng Trường chưa có một giáo trình chính thức dùng cho giảng dậy và học tập. Chính vì vậy, việc biên soạn giáo trình CÔNG NGHỆ IN FLEXO để dùng chính thức trong quá trình giảng dậy và học tập là một nhu cầu hết sức cấp thiết. Việc biên soạn và sử dụng giáo trình Công nghệ in flexo có ý nghĩa quan trọng trong việc đào tào chuyên ngành công nghệ in trình độ cao đẳng. Giáo trình có ý nghĩa cả lý thuyết và thực hành, là cơ sở để học sinh học tập, tham khảo tích lũy kiến thức, từ đó nằm vững kiến thức lý thuyết, tăng cường năng lực thực hành để đáp ứng được yêu cầu của doanh nghiệp khi ra trường. Ngoài ra, giáo trình còn có ý nghĩã xã hội vì nó có thể được dùng làm tài liệu tham khảo cho những người hoạt động trong ngành sản xuất in. Giáo trình công nghệ in flexo có vai trò lớn trong việc đổi mới chương trình, quá trình đào tạo của Trường Cao đẳng Công nghiệp In, đó là, đào tạo gắn với thực tế doanh nghiệp, theo đặt hàng của doanh nghiệp. Giáo trình này còn đóng vài trò quan trong việc chuẩn kiến thức trong quá trình đào tạo tại trường và doanh nghiệp Giáo tình Công nghệ in flexo đã cập nhật được một số kiến thức mới được phát triển trên thế giới hiện nay như chế bản flexo dùng công nghệ CTP, máy in flexo

kỹ thuật số… Những kiến thức mới được cập nhật trên cơ sở kiến thức cơ bản theo một logic phù hợp với trình độ và khả năng tiếp thu của học sinh hệ cao đẳng. Mục tiêu của môn học: Cung cấp cho học sinh hiểu về quá trình in, máy và thiết bị; nguyên liệu dùng cho sản xuất in và quy trình công nghệ của công đoạn in sản phẩm của một số phương pháp In Flexo. Đối tượng môn học: Những kiến thức về máy in, nguyên liệu in và công nghê in flexo Nội dung môn học: Phương pháp in flexo; Máy in flexo; Công nghệ in flexo; Mực in flexo

Chương I: PHƯƠNG PHÁP FLEXO

I. KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP IN FLEXO

1. Lịch sử hình thành và phát triển

Phương pháp in flexo (Flexography - thường được viết tắt là flexo) là một dạng của quá trình in cao sử dụng bản in dạng mềm. Về cơ bản nó là một phiên bản hiện đại của in typo (letterpress) có thể được sử dụng để in trên hầu như bất kỳ loại chất nền, bao gồm cả nhựa, màng kim loại, giấy bóng kính và giấy. Năm 1890, máy in flexo được cấp bằng sáng chế đầu tiên ở Liverpool, Anh bởi Bibby, Baron và Sons. Vào đầu những năm 1900, các máy in của châu Âu sử dụng các tấm bản cao su và mực in là thuốc nhuộm có gốc anilin. Điều này đã dẫn đến nó được gọi là in “aniline". Vào đầu thế kỷ 20, kỹ thuật in này đã được sử dụng rộng rãi trong in bao bì thực phẩm ở Hoa Kỳ. Sau đó, do mực anilin có thể gây độc hại cho con người nên không được sử dụng nữa, tuy nhiên, nó vẫn được gọi là in anilin. Đến năm 1952 hội nghị quốc tế gọi là in flexo (flexography). Lô định lượng mực vẫn tiếp tục được gọi là "anilox" mặc dù các loại mực nhuộm anilin không còn được sử dụng cho flexography. Các loại mực hiện nay là chất lỏng và khô nhanh chóng và thường xuyên dùng mực gốc nước.

2. Nguyên lý in flexo

Hình 1: Bản in và đơn vị in của phương pháp in flexo

Flexo là một phương pháp in trực tiếp hoặc gián tiếp (trong thực tế chủ yếu in trực tiếp) trong đó mực của hình ảnh in trên bản truyền trực tiếp lên bề mặt vật liệu in. Trong hệ thống truyền mực có một lô đặc biệt được gọi là "lô anilox", dùng định lượng mực in để truyền lên bản, sau đó được truyền sang vật liệu. Cái tên "anilox" có nguồn gốc từ mực đã được sử dụng cho quá trình in cho đến ngày nay.

3. Bản in (khuôn in) flexo

3.1. Cấu trúc của bản in flexo

Hình 2: Cấu trúc bản in flexo

Bản in flexo có cấu trúc gồm:

- Phần tử in (image area) cao hơn - Phần tử không in còn gọi là phần tử trắng (non - image area) thấp hơn. - Vách của phần tử in - Độ cao của phần tử in - Độ dầy của bản - Đế bản

Bản in flexo thường làm từ cao su và photopolymer và phải được đo chính xác độ dầy và độ cứng bằng thiết bị đo chuyên dụng.

Hình 3: Bản in photopolymer và thiết bị đo độ dầy bản

3.2. Đặc điểm của bản in flexo Khuôn in (bản in) Flexo thuộc nhóm in cao, chúng có phần tử in cùng nằm trên một mặt phẳng và nằm cao hơn phần tử không in. Phần tử không in (phần tử trắng) nằm thấp hơn, mức độ thấp hơn phụ thuộc vào cách in và vật liệu, cách chế tạo khuôn in.

Hình ảnh trên khuôn ngược với tờ in nếu in trực tiếp và cùng chiều với tờ in nếu in gián tiếp. Độ dày của bản từ 0,8 đến 8 mm, độ cứng của bản từ 40 đến 75 shore A. Độ cao của phần tử in so với phần tử không in là 10% đến 20% tại vùng chữ, tại vùng nền và gạch sọc bằng 20% độ dầy của bản. Các tấm bản in flexo được làm bằng cao su hoặc nhựa photopolymer có thể được chế tạo bằng phương pháp quang hóa; công nghệ CTP hoặc khắc laser, sau đó được gắn lên ống bản in nhờ băng keo 2 mặt. Tấm bản flexo có thể được tạo ra với quá trình chế bản analog và digital. Mặt sau của bản, trong trường hợp bản photopolymer, là một màng polyester có chiều dầy ổn định. Nó cũng có thể là kim loại như với nhiều bản in báo và bản gắn vào ống (xi-lanh) từ tính. Bản cao su, với một số ngoại lệ, có phần đế không ổn định. Tổng độ dày của bản in được xác định bởi các khoảng cách/ không gian giữa các ống (xi lanh) và đường chiều cao của bánh răng khi chuyển động để truyền hình ảnh sang vật liệu (đường tròn phân độ). Việc lựa chọn khuôn in (độ dày, độ cứng, số lớp) phụ thuộc vào vật liệu in (giấy, carton hay màng). Trong chế bản in flexo còn một vấn đề cần chú ý là lựa chọn góc tram cho phù hợp để tránh hiện tượng moire’ do tương tác với góc tram và tần số của lô anilox. Một số đặc điểm của một số loại bản flexo:

- Loại bản mỏng có độ dầy bản in từ 0,025 và 0,045 inch, và được dùng phổ

biến nhất trong các máy in báo và nhãn băng hẹp;

- Loại bản trung bình có độ dầy từ 0,067 đến 0,125 inch. Đang được dùng rất

phổ biến ở hầu hết các cơ sở in công nghiệp;

- Với ngoại lệ khi in cactông sóng, nó vẫn thường thấy các bản trung bình từ

0,150 đến 0,250 inch;

- Xu hướng gần như tất cả các ứng dụng in flexo là các bản mỏng, để giữ độ

3.3.

phân giải tốt hơn và in với dot gain ít hơn. Một số sự khác biệt trên khuôn in Flexo • Sự sai số về kích thước của hình ảnh khi in

Bản in Flexo được làm từ các tấm cao su hoặc polymer mềm có độ dày khá lớn, thay đổi tuỳ theo vật liệu. Khi chế tạo khuôn in thì khuôn in ở dạng phẳng nhưng khi in chúng được dán lên một ống tròn (ống bản) từ đó dẫn đến việc biến dạng, sai số về độ dài hình ảnh theo chiều uốn cong, hình ảnh ở dạng uốn cong trên bản sẽ dài hơn so với khuôn ở dạng nằm phẳng nên khi in hình ảnh sẽ dài hơn so với bản in.

Hình 4: Hình ảnh phẳng có xu hướng kéo dài hoặc biến dạng khi được in, gây ra bởi độ cong được tạo bởi tấm bản in flexo

𝐿−[2𝜋(𝑇−0.1)]

Độ dài ra tính theo công thức.

𝐿

𝐾

Trong đó : A độ dài tăng thêm khi cuộn lại L chu vi của ống bản T chiều dầy của bản khi lên khuôn (độ dày bản + độ dày vật liệu lót) Để khắc phục hiện tượng này khi làm phim âm bản cho chế khuôn in flexo, người ta phải rút ngắn hình ảnh lại theo công thức sau :

𝑅

% giảm = 100%

Trong đó : K hệ số phụ thuộc vào độ dày của bản R= 2𝜋 r (r: bán kính ống + độ dày vật liệu bọc lót) Hệ số K lấy trong bảng tính sẵn

Hệ số K (mm)

Độ dày bản (mm) 0.7 1.7 2.0 2.2 2.5 2.7

Độ dày bản (mm) 2.8 3.1 3.9 4.7 6.3

17.0 19.1 23.9 29.0 39

3.9 9.8 11.9 13.5 15.1 16.2

14.9

Ví dụ : Bán kính ống bản là 500 mm, độ dày bản là 2 mm, không lót Thì R = 2π r = 2*3.14*(500+2) = 3152.6

3125.6

% giảm = ∗ 100% = 0.37%

• Một số đặc tính khác của in Flexo so với phương pháp in Offset

Độ đen khi in bằng các điểm T’ram trong in flexo tăng hơn so với in offset

Độ đen (D)

% T’ram

Tông (Tone) hình ảnh Trắng 1/4 1/2 3/4 Đen

0.0 0.4 0.9 1.7 3.0

offset 5 32 60 80 95

flexo 2 20 45 70 95

Cân bằng xám trong in flexo khi in các mực màu cơ bản trên tờ in

Tông (Tone) Trắng 1/4 1/2 3/4 Đen

% dot M 2 14 32 58 85

Y 2 12 30 56 85

C 3 20 45 70 95

Sự nở điểm t’ram bắt buộc khi in (dot gain) của phương pháp in flexo lớn hơn của in offset. Khi in bao giờ điểm T’ram trên tờ in cũng lớn hơn trên bản nên đường đặc tuyến in của nó có hướng cong lên, để khắc phục hiện tượng này khi làm phim chế bản người ta đã giảm theo độ tăng tông in sao cho khi in đường in là đường thẳng ở giữa, khi đó hình ảnh trên tờ in trung thực với mẫu.

Hình 5: Dot gain và đường bù dot gain khi làm phim

Góc t’ram của các màu đơn sắc trong chế bản in flexo. Khi in ảnh nhiều mầu thì góc quay T’ram của các màu cùng khác in offset, lớn hơn hoặc nhỏ hơn offset 7.5o.

Màu In offset In flexo

+ 7.50 - 7.50

450 750 1050 900 52.50 82.50 112.50 97.50 37.50 87.50 97.50 82.50

Magenta Black Cyan Yelow

4. Các loại bản in flexo

4.1. Bản in flexo bằng cao su Loại bản cao su được sử dụng đầu tiên trong in flexo. Loại bản này có thể là tấm cao su không có đế và loại có đế kim loại. Một loại tương tự như bản in typo là một bản đế kim loại, bản cao su lưu hóa có đế kim loại. Bản như vậy, một số chúng sử dụng trên máy in offset, đã đục lỗ định vị cho các lắp đặt chính xác vào ống bản. Bản này có xu hướng được dễ dàng hơn để gắn kết và chính xác hơn so với các loại loại bản dán đế truyền thống. Một số loại bản dùng lại được sản xuất trên ống hình trụ bằng kim loại có thể tháo rời hoặc lắp vào ống bản. Bản từ tính có bề mặt cao su áp dụng cho một bản đế từ tính, cho phép các bản được gắn trên ống bản bằng từ tính, cho phép dễ dàng lắp đặt và di chuyển, cũng như điều chỉnh chồng màu. Một thay thế đặc biệt cho các loại bản flexo là một ống thiết kế - một ống bản in hình trụ có chứa một lớp cao su, khu vực hình ảnh được khắc trực tiếp trên cao su bao phủ trên ống, thường được sử dụng laser. Chúng được sử dụng chủ yếu khi in liền mạch là cần thiết, chẳng hạn như đối với gói quà, giấy an ninh, vv

4.2. Bản in flexo bằng Photopolymer

Vật liệu Photopolymer dùng cho in flexo sản xuất bản in có sẵn trong dạng lỏng hoặc dạng tấm, với những dạng photopolymer tấm ngày càng trở nên phổ biến hơn.

• Bản photopolymer một lớp

Bản một lớp bao gồm một lớp nhẹ (photopolymer không qua xử lý) được che phủ bởi một lớp màng bảo vệ. Một lớp tách biệt cho phép loại bỏ màng dễ dàng. Lớp polyester bảo vệ trên mặt sau của bản để ổn định các tấm bản.

Tấm vật liệu một lớp được sản xuất ở độ dày từ 0.76mm (ví dụ, in trên túi nhựa, màng mỏng, và các sản phẩm các tông tốt) đến 6.35 mm (ví dụ, cho các tông dạng sóng và túi xách nặng làm từ giấy và màng). Bản có t’ram lên đến 60 dòng/cm (150 lpi) có thể đạt được với bản dày dưới 3,2mm. Các vùng tông hình ảnh có thể đạt được là khoảng 2- 95%. Bản dày hơn (khoảng 4-5 mm) rất thích hợp cho các tần số t’ram lên đến 24 dòng/cm (60 lpi) với một phạm vi tông khoảng 3-90%

Hình 6: Cấu tạo bản photopolymer một lớp

• Bản photopolymer tấm nhiều lớp

Bản tấm photopolymer nhiều lớp, in hình ảnh tầng thứ chất lượng cao. Trong cấu trúc của chúng kết hợp các nguyên tắc của tấm lớp mỏng tương đối cứng với lớp đế chịu nén. Các lớp cơ sở của chính nó tạo thành một lớp đế chịu nén cho các lớp cao (phần tử in) và do đó hấp thụ biến dạng trong quá trình in, tuy nhiên, hình ảnh cao vẫn còn cố định. Màng ổn định đảm bảo rằng hầu như không có mở rộng theo chiều dọc xảy ra như là kết quả của việc uốn cong trong lắp bản của tấm phẳng trên ống in. Việc cải thiện so sánh về chất lượng in cũng đang đạt được khi tấm đơn lớp mỏng với màng di động chịu nén bị dán vào ống bản.

Hình 7: Cấu tạo bản photopolymer nhiều lớp

5. Công nghệ chế tạo khuôn in dùng tấm photopolymer

5.1. Công nghệ CTF

Công nghệ chế tạo khuôn flexo dùng tấm vạt liệu photopolymer gồm các bước làm chính: - Phơi phía sau bằng tia UV-A (λ=360n.m) để đóng rắn vật liệu làm đế bản; - Phơi phía trước qua phim âm bản bằng tia UV-A (λ=360n.m) để đóng rắn vật liệu tại các phần tử in; - Hiện hình bằng nước hoặc bằng dung môi hữu cơ (Butanol và Percloetylen) để tẩy bỏ lớp photopolymer không bị đóng rắn tại phần tử không in; - Sấy khô bản khoảng 2 giờ; - Chiếu tia UV-c(λ=254 n.m) để hoàn thiện bản. - Độ cứng của bản từ 40- 75 (shore A) 5.2. Công nghệ C.T.P

• Cấu tạo bản CTP

Bản photopolymer dùng trong công nghệ CTP gồm: Lớp bảo vệ phía trên cùng; Lớp hấp thụ năng lượng laser màu đen; Lớp photopolymer tạo phần tử in và Lớp đế. Độ dầy của bản từ 0.8 – 2.8 mm

Hình 8: Cấu tạo bản photopolymer dùng trong CTP

• Công nghệ chế bản CTP

Chế bản flexo dùng công nghệ CTP có nhiều cách khác nhau tùy theo cấu tạo của từng loại bản. Ví dụ, loại bản dùng khá phổ biến gồm các bước công nghệ cơ bản sau: - Chùm laser chiếu lên bản tại chỗ phần tử in, tại đó làm phá vỡ lớp nhậy laser phủ trên bề mặt; - Dùng tia UV chiếu lên bản cả mặt trước và sau, tại phía trước, lớp photopolymer tại phầm tử in bị đóng rắn (vì không có lớp bảo vệ), tại phía sau đóng rắn toàn bộ;

- Hiện hình, khi đó, lớp photopolymer không bị tia UV chiếu tới sẽ tan ra, chỉ còn lại lớp đóng rắn và là phần tử in.

Hình 9: Các bước công nghệ chế bản flexo bằng công nghệ CTP

II. KHẢ NĂNG IN PHỤC CHẾ VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA IN FLEXO

1. Khả năng in phục chế - Khả năng in: in flexo có thể in đợc rất nhiều vật liệu khác nhau như: giấy, các tông sóng, màng mỏng polymer, màng kim loại (metaliza)… - Loại T’ram sử dụng tối ưu 85-150 lpi, thường dùng cho in flexo là : 85; 100; 110; 120; 130;150,lpi. - In flexo khó phục chế tất cả các tông màu. Không đạt được tầng thứ như các phương pháp in khác. Mép phần tử in không đều 2. Ưu, nhược điểm của in flexo • Ưu điểm - In ở tốc độ rất cao - Rất lý tưởng cho việc chạy dài. - Quá trình in ít tốn kém. - Linh hoạt trong sử dụng vật liệu in ( In trên nhiều loại vật liệu nền) - Quá trình chế bản đơn giản, dễ ràng. - Xử lý tất cả các thao tác in, phủ vecni, cán màng và cắt bế trong một lần duy nhất. - Tiêu hao vật liệu sử dụng tương đối thấp. - Quá trình được tự động hóa từ in đến gia công sau in trên cùng một thiết bị.

- Thiết bị sử dụng đòi hỏi ít chi phí bảo trì. - Thuận lợi trong việc phối hợp giữa màu phối hợp (CMYK) và màu pha (spot) Pantone trên các máy in nhiều màu. - Hình ảnh là đường sắc nét. - Khả năng in chồng màu tốt, ngay cả vật liệu in mỏng trên máy in dạng CI. - Mực in chủ yếu dùng loại gốc nước thân thiện môi trường, và mực UV dùng đèn LED có mức tiêu thụ năng lượng thấp. • Nhược điểm - Tăng chi phí do nhu cầu về chất lượng cao đối với lô anilox. - Hạn chế trong thiết kế bao bì (Vì có vết nối trên ống bản). - Một số hạn chế chất lượng in (khó giải quyết tốt với lớp mực trong in nền; Dot gain lớn; khó đồng nhất trong sản xuất ...). - Chi phí của các tấm bản in flexo là cao, nhưng khi chúng được xử dụng, bảo quản đúng cách, chúng sẽ bền với hàng triệu lượt in. - Phải mất vài giờ để thiết lập các công việc phức tạp như in, phủ véc ni, ghép màng và cắt bế. - Một lượng lớn vật liệu in (chất nền) bị mất để thiết lập công việc, có khả năng lãng phí vật liệu đắt tiền. - Nếu thay đổi phiên bản là cần thiết, chúng sẽ tốn thời gian để thực hiện.

3. Các ứng dụng của in flexo

Flexo có một lợi thế so với in offset ở chỗ nó có thể sử dụng nhiều loại mực, nhất là mực nước, mực này tốt hơn mực gốc dầu trong việc in trên nhiều loại vật liệu khác nhau như nhựa, giấy bạc, màng acetate, giấy nâu (giấy kraft) và các vật liệu khác dùng trong bao bì. Các sản phẩm tiêu biểu được in flexo bao gồm hộp cactông sóng, bao bì mềm bao gồm túi bán lẻ và mua sắm, túi và bao đựng thực phẩm, hộp sữa và đồ uống, nhựa dẻo, nhãn tự dính, cốc và hộp đựng dùng một lần, phong bì và giấy dán tường. Trong những năm gần đây, cũng đã có xu hướng in trên các tấm ép mỏng, trong đó hai hoặc nhiều vật liệu được liên kết với nhau để tạo ra vật liệu mới có các tính chất khác với một trong hai vật liệu gốc. Một số tờ báo bây giờ tránh việc in offset phổ biến hơn có lợi cho flexo. Mực in Flexo, giống như mực được sử dụng trong ống đồng và không giống như mực được sử dụng trong in offset, thường có độ nhớt thấp. Điều này cho phép sấy khô nhanh hơn và do đó, sản xuất nhanh hơn, dẫn đến chi phí thấp hơn. Tốc độ in flexo lên tới 750 mét/ phút hiện có thể đạt được với máy in cao cấp công nghệ hiện đại. In flexo được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp để in các vật liệu nhựa để đóng gói và các mục đích sử dụng khác. Để đạt hiệu quả tối đa,

máy in flexo tạo ra các cuộn vật liệu lớn sau đó chia cắt xuống kích thước hoàn thiện của chúng trên các máy chia cuộn. - Ứng dụng phổ biến khác được in với flexo bao gồm giấy gói quà, giấy dán tường, tạp chí, tờ quảng cáo trong báo, sách bìa mềm, danh bạ điện thoại, và các phom mẫu kinh doanh.

Chương II: MÁY IN FLEXO

I. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN FLEXO

1. Nguyên lý cấu tạo Máy in flexo từ khi được phát minh ra đến nay có nhiều dạng và loại nhưng về nguyên lý cấu tạo chúng cơ bản giống nhau. Hiện nay người ta thường phân thành 2 loại chính là máy in cuộn và in tờ rời.

Hình 10: Các bộ phận cơ bản của máy in flexo dạng cuộn

Máy in flexo có rất nhiều loại khác nhau, chúng được phân biệt bởi các tiêu chí khác nhau, theo cách đưa vật liệu in vào in sẽ có máy in tời rời và máy in giấy cuộn; theo chiều rộng của khổ tờ in sẽ có máy in khổ hẹp và khổ rộng.v.v. Nhìn chung các máy in flexo có các phần cơ bản: Bộ phận nạp vật liệu in; Bộ phận in; Bộ phận sấy khô và Bộ phận gia công sau in, ra phản phẩm.

Hình 11: Các bộ phận cơ bản của máy in flexo dạng tờ rời in cacton sóng

• Nguyên lý cấu tạo của đơn vị in

Một đơn vị in của máy in flexo gồm: Hệ thống chứa mực; lô anilox; ống bản in; ống ép in. Các máy in flexo có nhiều hệ thống cấp mực khác nhau, với lô anilox là cốt lõi. Từ hệ thống cấp mực này người ta phân loại máy in flexo thành hai dạng chính là:

Dạng 3 ống gồm: ống bản, lô anilox, lô máng mực; Dạng 2 ống gồm: ống bản, lô anilox, trên lô anilox có dao gạt mực.

Hình 12: Nguyên lý cấu tạo của đơn vị (cụm) incủa máy in flexo

a) Hệ thống cấp mực hai lô: lô máng mực và lô anilox

Hình 13a: Loại cấp mực 2 lô

b) Hệ thống cấp mực một lô loại máng mực hở: lô anilox và dao gạt mực

Hình 13b: Loại cấp mực 1 lô máng hở

c) Hệ thống cấp mực một lô loại hộp mực kín: lô anilox và dao gạt mực

Hình 13c: Loại cấp mực 1 lô máng kín

Các máy in đều có bộ phận chính sau: Hệ thống mực. Bộ phận chộn và bơm mực tuần hoàn; Thùng chứa mực; Lô máng mực; Lô anilox, có nhiều loại với các lỗ chứa mực khác nhau; Dao gạt mực. Cụm in. Bộ phận này gồm: Ống bản in, có nhiều loại với các đường kính khác nhau. Ống bản có thể tháo ra và lắp lên máy sau mỗi lần in một loại sản phẩm; Ống ép in, ống có các đường kính khác nhau, tuỳ theo đặc điểm của từng loại máy. Hệ thống nạp vật liêu. Bao gồm: lắp cuộn vật liệu và dẫn, điều chỉnh vị trí, độ căng của băng vật liệu khi in. Hệ thống nhận sản phẩm. Hệ thống này nhận vật liệu đã in xong và gia công thành sản phẩm tuỳ theo từng loại máy và sản phẩm in.

Hệ thống sấy khô mực. Sau mỗi màu in, bộ phận sấy sẽ làm khô mực bằng hơi nóng hoặc tia UV tuỳ theo loại mực dùng. Hệ thống kiểm tra. Hệ thống này dùng khi kiểm tra hình ảnh khi in trực tiếp hoặc gián tiếp.

2. Nguyên lý hoạt động

Khi in mực được chuyền từ máng lên lô anilox, lô máng mực quay ngược chiều hoặc không đồng tốc với lô anilox (loại 3 ống) hoặc dao gạt mực sẽ gạt hết mực trên bề mặt lô anilox chỉ còn lại mực ở những lỗ chứa mực (cell) trên lô. Tiếp đó mực được chuyền từ lô anilox sang bản và chuyền từ bản sang giấy in. Sau khi in xong một màu, tờ in được chuyển tới bộ phận làm khô để làm khô mực. Tiếp đó, chuyển sang màu in tiếp theo. Cuối cùng chuyển sang bộ phận nhận hoặc gia công sản phẩm.

3. Các loại máy in

3.1. Máy in cuộn (web) Các máy in giấy cuộn có thể được chia thành ba loại chính: xếp chồng, đường thẳng, và ống in trung tâm • Dạng máy xếp chồng (Stack Press) Các máy in dạng xếp chồng có các đơn vị in riêng biệt xếp chồng lên nhau theo chiều dọc và mỗi đơn vị in có ống in riêng của mình. Đây là loại đầu tiên của máy in flexo khi nó xuất hiện. Loại máy này khó khăn để giữ chồng màu khi in nhiều màu trên chất co dãn, thậm chí với các điều khiển sức căng của băng vật liệu. Nó là thích hợp nhất cho vật liệu nặng hơn, chẳng hạn như các sản phẩm giấy dày, nó thường dùng cho những ứng dụng không yêu cầu cao về chồng màu.

Hình 14a: Máy in flexo dạng xép chồng

• Dạng đường thẳng (In-Line Press) Giống như dạng máy xếp chồng, máy dạng in-line có các đơn vị in riêng biệt cho mỗi màu in và mỗi đơn vị có ống in riêng, nhưng chúng được sắp xếp theo cấu hình ngang giống như một máy in offset cuộn. Do khoảng cách giữa các đơn vị in, có thể xảy ra các vấn đề in chồng màu. Thiết bị kiểm soát độ căng băng giấy được sử dụng trên máy in để giữ chồng màu giữa các màu. Các máy in khổ rộng hơn được sử dụng để in các mặt hàng lớn như thùng carton sóng và loại chiều rộng nhỏ hơn được sử dụng để in nhãn, nhạy cảm với tốc độ cao.

Hình 14b: Máy in flexo dạng đường thẳng

• Dạng chung ống in (Common Impression Cylinder Press – CI) Thay vì các đơn vị in độc lập với những đơn vị khác nhau, chúng có tất cả đơn vị in xếp xung quanh một ống in chung. Vật liệu không kéo dài khi chúng di chuyển xung quanh ống in, máy in dạng ống chung là một lựa chọn tốt cho việc in trên các vật liệu mỏng như nhựa mỏng. Hạn chế duy nhất của máy in CIC là chúng chỉ có thể in trên một mặt của vật liệu.

Hình 14c: Máy in flexo dạng CI

II. MỘT SỐ BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY IN FLEXO

1. Bộ phận cấp mực

1.1. Chức năng - Dự trữ lượng mực phù hợp đủ cung cấp cho hệ thống chuyền mực khi in - Chuyền lượng mực cố định trong suốt quá trình in một sản phẩm - In flexo có thể được phân biệt với các quá trình in khác bởi hệ thống mực đặc biệt của nó. - Lô định lượng mực được gọi là lô anilox, nó chỉ ra chính xác của độ dày lớp mực. Nó quyết định đến sự thống nhất, và đồng đều. - Sự phát triển của lô anilox tiếp tục là trung tâm của quá trình cải tiến. - Ngày nay in flexo là cạnh tranh với tất cả các quy trình in khác phần lớn là do các công nghệ lô anilox hiện đại

1.2. Cấu tạo hệ thống truyền mực

a) Hệ thống định lượng hai lô không có dao gạt mực Hệ thống tiêu chuẩn cũ được gọi là "hệ thống hai lô". Lô anilox nhận mực từ lô máng mực được nằm trong máng mực lỏng. Các lô máng mực được điều khiển chuyển động liên quan chặt chẽ với lô anilox. Sự khác biệt về tốc độ của hai lô (lô máng mực thường quay với tốc độ chậm hơn so với các lô anilox) gây ra một tác dụng tẩy sạch bề mặt của lô anilox. Các lô máng mực quay chậm hơn so với các anilox, tạo ra một chuyển động trượt để lau lớp mực trên bề mặt lô anilox. Điều này làm cho hầu hết mực trên bề mặt quay trở lại vào máng mực, chỉ để lại mực in bên trong các ô chứa trên lô anilox. Mực trong các ô chứa sau đó được chuyển giao cho bản in khi chúng tiếp xúc. Sự khác biệt về tốc độ cũng giúp loại bỏ một vấn đề trong in flexo gọi pinholing cơ học (đôi khi còn được gọi là hiện tượng bóng ma). Trong hệ thống hai lô, hiệu quả của các hành động lau (gạt) bị ảnh hưởng bởi độ cứng của các lô cao su máng mực. Một độ cứng cao hơn như 80 (shore A) lau bề mặt nền của lô anilox hiệu quả hơn so với một lô mềm mại với độ cứng 50. Mục đích là để đảm bảo rằng chỉ có mực được lưu trữ trong các ô chứa khắc trên bề mặt các lô anilox được chuyển giao cho bản in. b) Hệ thống cấp mực một lô loại máng mực dùng dao gạt mực hở Hệ thống này là một biến đổi của hệ thống hai lô với một lưỡi dao gạt mực. Các lô cao su máng mực được đặt phía sau để nó cung cấp mực cho lô anilox. Các lưỡi gạt mực được đặt ở một góc độ ngược lại với hướng quay của anilox. Dao gạt này chỉ với áp lực đủ để xóa sạch các khu vực bề mặt sạch hết mực. Điều này tạo ra việc lau sạch hơn so với hệ thống hai lô.

Hệ thống mực hai lô biến đổi với một dao gạt mực hở. Hệ thống này sử dụng dao gạt mực (doctor blade), chúng được phân loại dựa trên góc dao gạt, gọi là dương khi góc dao <90° và gọi là âm khi góc dao >900. Góc dao dương có nhược điểm là sự gia tăng tầng thứ ở tốc độ máy cao (nhưng nhỏ hơn ở dạng lô chà). Trái lại ở hệ thống góc dao lớn hơn 90° (âm) không xuất hiện sự gia tăng tầng thứ. Ngoài ra, đây là hệ thống dao “lộ thiên”, do đó nhược điểm khác của nó là dung môi mực in bay hơi nhanh

Hình 15: Hệ thống cấp mực dao gạt góc dương và âm

Hệ thống mực hai lô biến đổi với một lô chà. Loại này về nguyên lý giống hệ thống dao gạt, nó chỉ thay lưỡi dao gạt bằng một lô gạt. Lô gạt có lõi bằng kim loại hoặc vật liệu nhân tạo, lớp vỏ bọc có tính đàn hồi, mềm chà ép vào bề mặt lô anilox, lượng mực trên bề mặt lô anilox sẽ được gạt lại, trừ mực nằm trong các lỗ nhỏ (cell) mực này sẽ được tryền lên bản in và sau đó là vật liệu in. Ưu điểm loại này nhờ có lớp bọc đàn hồi nên có khả năng sử dụng lô anilox bằng kim loại, không cần dùng lô anilox bằng gốm. Nhược điểm là khi in tốc độ chậm, lô chà sẽ hút bớt phần mực từ các lỗ nhỏ chứa mực và do đó sẽ thiếu mực lên bản in. Ở tốc độ cao lô chà chịu một moment uốn cong và do đó lượng mực ở các lỗ chứa trên lô anilox sẽ không đồng nhất, dẫn đến sự gia tăng tầng thứ rất lớn

Hình 16: Hệ thống cấp mực với lô chà

c) Hệ thống cấp mực dùng hộp dao gạt kín Hệ thống này thường được sử dụng trên máy in tốc độ cao và được phổ biến do hệ thống mực không tiếp xúc với không khí, độ nhớt mực có thể được kiểm soát chặt chẽ. Đây là loại dùng phổ biến trong các loại máy in flexo hiện đại ngày nay. Máng mực được thay thế bằng một hộp kín/ gắn với các lô anilox. Trên một mặt của hộp có một lưỡi gạt ngược góc thực hiện các chức năng định lượng. Phía bên kia của hộp được bịt kín bởi một lưỡi ngăn chặn, giữ mực không bị rò rỉ ra khỏi hộp. Hai đầu của hộp được làm kín bằng vật liệu đệm kín. Mực được bơm vào hộp và thường được trả lại bởi trọng lực đến các thùng đựng nước thải mực. Hệ thống định lượng mực dùng hộp dao giữ mực kín theo mọi lúc, làm giảm sự mất mát của các chất bay hơi và duy trì mực trong tình trạng ổn định về độ nhớt và sạch sẽ.

Hình 17: Hệ thống cấp mực dùng dao hộp kín

1.3. Hệ thống tuần hoàn mực in Trong quá trình in flexo, mực in thường được bơm tuần hoàn trong hệ thống mực để đảm bảo rằng độ nhớt của mực không thay đổi trong suốt quá trình in. Hệ thống tuần hoàn mực thường được gắn với thiết bị đo và điều chỉnh độ nhớt của mực.

Hình 18: Hệ thống cấp mực tuần hoàn và điều chỉnh độ nhớt mực in

Nguyên lý hoạt động máy điều khiển độ nhớt mực in. Máy điều khiển độ nhớt ghi nhận sự thay đổi độ nhớt mực in bằng bộ cảm biến tải trọng mực in tác động lên màng bơm của bơm màng bên trong máy. Dung môi bay hơi làm giá trị độ nhớt mực in thay đổi tải trọng mực tác động lên màng bơm. Khi đó, bơm màng sẽ hoạt động chậm lại. Bộ cảm biến tải trọng sẽ ghi nhận sự thay đổi độ nhớt này và tự động châm một lượng dung môi vào hỗn hợp mực để độ nhớt mực in về giá trị cài đặt ban đầu. Máy cũng sẽ ghi nhận sự thay đổi độ nhớt và điều chỉnh lượng dung môi cấp vào để dung dịch mực in đạt được giá trị độ nhớt như ban đầu cài đặt. Toàn bộ quá trình được kiểm soát tự động, độ nhớt của mực in sẽ ổn định. Tính năng nổi bật máy điều khiển độ nhớt. Tiết kiệm chi phí vận hành; Tự động châm dung môi điều chỉnh độ nhớt mực in ổn định trong suốt quá trình; Tiết kiệm khoảng 30% lượng dung môi sử dụng; Nhận diện sự thay đổi độ nhớt của mực in bằng xung bơm màng bên trong máy. Thiết bị thực hiện được các chức năng: tuần hoàn mực, đo độ nhớt, điều chỉnh độ nhớt. Dễ dàng vệ sinh máy chỉ bằng khoảng 2 lít dung môi trong vài phút.

2. Lô anilox

Định lượng mực in . Trong mỗi quá trình in phải có một phương pháp để đo số lượng của mực in. Người ta phải kiểm soát độ dày màng mực để sử dụng số lượng ít nhất mực nhưng đạt yêu cầu đúng mật độ/ độ đen và tính đồng nhất trên nền vật liệu in. Trong in flexo lô anilox làm nhiệm vụ này 2.1. Chức năng lô anilox Lô anilox là thành phần cốt lõi, là “linh hồn” của phương pháp in flexo. Trên bề mặt lô anilox là các lỗ nhỏ (Cell) chứa mực, thể tích mực in sẽ được tính theo đơn vị [cm³/m²] hoặc [ml/m²]. Lô anilox có chức năng: - Định lượng mực nhất định theo yêu cầu của sản phẩm; - Chuyền lượng mực cố định lên bản in trong mỗi chu kỳ in; - Khi cần thay đổi lượng mực truyền lên bản thì phải thay lô khác; - Một máy in thường có một bộ lô anilox các cỡ khác nhau. 2.2. Cấu tạo của lô anilox: Các lô anilox là một ống hình trụ bằng kim loại có lỗ sâu (cell) giống nhau. Bề mặt lô anilox được mạ crôm hoặc phủ gốm.

Hình 19: Lô anilox

Số lỗ từ 80 – 2000 lỗ/inch. Các lỗ nhỏ trên lô có thể là hình tháp, tháp cụt, hình nón…, xếp theo góc 30o, 45o, 60o…

Hình 20: Cấu trúc các ô (cell) trên lô anilox

Trên bề mặt của lô anilox được bao phủ bởi các ô chứa nhỏ, tất cả chúng cách đều nhau và cùng một chiều sâu và hình dạng. Các ô chứa được quy định bởi số lượng các ô trên inch theo đường thẳng và độ sâu của ô, hoặc khối lượng của nó. Ô chứa lô anilox thường được mô tả như là mịn hoặc loại thô, tùy thuộc vào số lượng ô trên một đơn vị chiều dài. Loại lô có 200 ô trên mỗi inch là khá thô, loại với 400- 500 ô trên mỗi inch là trung bình, và loại có hơn 700-800 ô trên mỗi inch được xem là tốt. Chỉ riêng số lượng ô chứa không phản ánh tất cả những gì cần biết về khả năng định lượng, phân phối mực của lô anilox. Hình 21 cho thấy ô cho biết về năng lực phân phối mực in của các lô anilox.

Hình 21: Một lô anilox 360 dòng có ô sâu (phía trên) có thể mang nhiều mực hơn so với lô 200 dòng thô (dưới) với các ô rất nông.

Một lô anilox 360 đường với một ô chứa sâu có thể mang khối lượng mực hơn một lô thô 200 đường với ô chứa nông. Vì vậy, khi xác định một lô anilox người ta phải luôn xác định các ô chứa trên mỗi inch hoặc số lượng ô, và một trong hai độ sâu ô hoặc khối lượng/ thể tích. Các thông số chính để mô tả 1 lô anilox: Đường kính, độ dài lô; Hình dạng miệng lỗ (tứ giác, lục giác); Góc của đường lỗ (giống như góc t’ram) - góc 30° 45°, hoặc 60°; Mật độ (số đường/ cm); Độ sâu của lỗ; Thể tích chứa mực của lỗ. Lô anilox với các ô (cell) gồm hai thông số kỹ thuật cơ bản: chiều sâu và độ mở của các ô chứa (cell). Các thông số kỹ thuật của các ô chứa trong lô anilox xác định khả năng của nó cho các ứng dụng cụ thể. Ví dụ, một lô anilox với 200 ô chứa trên mỗi inch, có chiều sâu 30-35 micron, sẽ mang theo một giá trị 7,5 BCM (tỷ micron khối mỗi inch vuông).

2.3. Các dạng cơ bản của ô chứa trên lô anilox

Lô Anilox được khắc với ô chứa nhỏ bé, chúng thường có hình dạng kim tự tháp ngược. Các lô anilox có kích thước khác nhau với hình dạng khác nhau của ô chứa. Hình dạng cơ bản của ô chứa (cell) lô anilox là: hình tháp (pyramid) và hình tháp cụt (quad); hình lục giác (hexagonal) hoặc lục giác cụt (quad hex); hình xoắn ốc (trihelical line); hình kênh dẫn (channelox).

Hình 22: Các loại hình dạng ô (cell) trên lô anilox

Dạng hình kim tự tháp. Lô anilox với ô chứa hình kim tự tháp đảo ngược được khuyên dùng cho tất cả các loại mực in flexo cũng như phủ vecni.

Dạng hình tứ giác cụt. Lô anilox với các ô chứa hình tứ giác cụt có khối lượng của mực in nhiều hơn so với các ô hình kim tự tháp ngược. Những ô này thường được sử dụng với lưỡi dao góc ngược. Dạng hình lục giác và lục giác cụt: Loại này có đặc điểm giống như hình tứ giác, tuy nhiên loại lục giác trên cùng một diện tích chứa được nhiều ô hơn. Dạng hình xoắn ốc. Loại lô hình dạng xoắn ốc được sử dụng để áp dụng phủ keo có độ nhớt cao. Đây là loại lô anilox có thể được sử dụng có hoặc không có dao gạt góc ngược. Dạng hình kênh nối: Loại lô này các ô có thể có các hình dạng khác nhau, chỉ khác trên bề mặt giữa các ô có các rãnh (chanel) nối các ô với nhau nhằm mục đích tạo thuận lợi cho mực vào và ra tại các ô trong lúc in.

2.4. Một số thống số cơ bản của lô anilox

• Số lượng ô chứa (Cell Count) Số lượng ô (cell) trên một inch của đường thẳng theo góc khắc, ký hiệu: lpi (line per inch). Số lượng ô hoặc tần số ô đề cập đến số lượng ô trên mỗi inch, số này được đo dọc theo góc khắc (vì đó là nơi các ô xếp hàng gần nhất với nhau). Đại lượng số ô trên centimet (lpc) được sử dụng ở Châu Âu, số ô trên inch (lpi) được sử dụng ở Bắc Mỹ. Số lượng ô chứa bằng 180 (lpi) là rất nhỏ, chỉ được dùng trong phủ bóng hoặc in hình ảnh mà vật liệu kém chất lượng và không phải là một ưu tiên. Số ô chứa bằng 360 (lpi), từng được coi là tốt, bây giờ là loại lô trung bình được sử dụng tốt trong công việc in trên giấy và các-tông thấm hút. Ngày nay số lượng ô chứa bằng 700 (lpi) trở lên, thường được sử dụng cho hình ảnh chất lượng rất cao trên vật liệu có bề mặt mịn, không thấm hút. Điều này giải thích tầm quan trọng của bề mặt vật liệu in trong việc lựa chọn một lô anilox. Tuy nhiên, hình ảnh cũng rất quan trọng trong việc xác định số lượng ô chứa. Số lượng ô càng nhiều, việc mang mực càng ít. • Góc của các ô chứa (Cell angle) Góc của các ô cũng có thể được kiểm soát. Trong khi truyền thống các ô là góc 45° hoặc 60° so với trục của lô. Góc 60° tốt hơn trong việc tránh moire với các góc t’ram hình ảnh truyền thống vì nó không rơi/ trùng với các góc độ hình ảnh mong muốn nhất là 45°. Hiện nay lô mới nhất được làm với góc ô chứa 60o

Hình 23: Góc của các ô (cell) trên lô anilox

Khi tính số ô cho mỗi inch vuông cần phải chú ý tới góc của các ô trên lô. Có hai cách tính để xác định số lượng ô (cell)/ mỗi inch vuông của một lô: cấu hình loại ô có góc 45° và cả hai loại góc 60° hoặc 30°. 1) Loại cấu hình ô góc 45°: (Tần số đường (lpi)) X (Tần số đường (lpi)) = Số ô (Cells) trên mỗi Inch vuông. Ví dụ: Đối với tần số đường 500 dòng, lô anilox 45° thì số ô như sau 500 x 500 = 250.000 ô/ inch vuông. 2) Loại cấu hình góc 60° và 30°: {(Tần số đường (lpi)) X (Tần số đường (lpi))} X 1,15 = Số ô cho mỗi inch vuông. Ví dụ: Đối với tần số 500 dòng, lô 60° hoặc 30° thì sô ô như sau (500 X 500) x 1,15 = 287,500 ô / Inch vuông. - Có những quy tắc ảnh hưởng để xác định số lượng ô chứa lô anilox so với tần số t’ram của hình ảnh trên bản in. Phổ biến nhất là yêu cầu số ô chứa (cell) trên lô anilox nhiều hơn từ 3,5 đến 4,5 lần so với tần số t’ram của hình ảnh trên bản in. Điều này là để ngăn chặn hiện tượng moire trên lô anilox, do một hình ảnh xấu gây ra bởi t’ram của hình ảnh tương tác với các tần số ô trên lô anilox. • Độ sâu của ô chứa (cell deph) Độ sâu của ô chứa là các đặc điểm kỹ thuật tiếp theo và cũng quan trọng như số lượng ô chứa. Hai thông số kỹ thuật xác định khối lượng ô chứa, nó xác định về mật độ/ độ đen trong một ứng dụng nhất định. Khi xác định một lô anilox ta chỉ cần xác định số lượng ô chứa và khối lượng để thực hiện công việc còn chiều sâu ô chứa để lại cho các nhà cung cấp lô anilox lo.

Hình 24: Ba lô anilox với số lượng ô chứa tương tự có thể có khối lượng rất khác nhau, tùy thuộc vào độ sâu của ô chứa

Khi xác định một lô anilox cần xác định số lượng ô chứa và khối lượng để thực hiện công việc. Các lô anilox với số lượng ô chứa tương tự có thể có khối lượng rất khác nhau, tùy thuộc vào độ sâu của ô chứa. Người ta thấy rằng lô anilox cần phải đảm bảo tỷ số chiều sâu/ độ mở ô (D/O) là từ 23% tới 33% để cho mực vào và ra khỏi ô chứa một cách thuận lợi. Nếu tỷ số này lớn hơn (khoảng 35 %), nơi có độ sâu ô lớn hơn có thể xảy ra hiện tượng: Mực bị tắc do mực khô sau một thời gian sử dụng; Khó làm sạch lô; Hệ số truyển mực kém; Tạo ra các vách ngăn gồ ghề. Nếu tỷ số này nhỏ hơn 23%: Khó giữ được sự ổ định của lô anilox với các thông số xác định trước.

Độ sâu (cell depth) (B)

Tỷ số D/O (%) = ------------------------- ------ x 100

Độ mở (cell open) (A)

Hình 25: Tỷ số độ sâu/độ mở các ô (cell) trên lô anilox

Hình 25: Lô anilox với ô chứa (cell) gồm hai thông số kỹ thuật khác nhau: chiều sâu và độ mở của các ô chứa (cell).

Hình 26: Ảnh hưởng của các loại tỷ số giữa độ sâu và độ mở của ô chứa (cell)trong quá trình in

• Khối lượng hay giá trị ô chứa (cell volume): Khối lượng/giá trị là lượng mực in trên mỗi inch vuông diện tích ô (cell). Ký hiệu là BCM - micron trên mỗi inch vuông (Billion Cubic Micron per square inch). Mỗi một ô chứa mực (cell) trên lô anilox có giá trị nhất định, tùy thuộc vào hình dạng, độ rộng, độ sâu của ô chứa. Giá trị này được tính trên một vùng có diện tích 1 inch vuông (in2) hay 1 m2 của bề mặt lô anilox. Đơn vị đo của kích thước ô chứa là microm (µ) (1 µ = 10 – 4cm) và giá trị tương ứng của ô chứa là µ3. Giá trị lô anilox được xác định bằng 1 tỷ (109) thể tích micron3 trong 1 inch vuông (in2) hay một mét vuông (m2) trên bề mặt của lô anilox và được ký hiệu là: BCM/ in2 (billion cubic microm). Trong hệ mét giá trị được tính bằng cm3/ m2. Giá trị chuyển đổi giữa 2 đơn vị như sau: 1 BCM/in2 =1.549 cm3/m2 và 1 cm3 / m2 = 0.646 BCM/ in2 Khối lượng/ giá trị ô chứa (cell) là khả năng mang mực của một ô chứa nhân với số ô trong một inch hoặc mét vuông trên bề mặt lô. Đơn vị đo lường chung ở Bắc Mỹ là BCM / in2 là tỷ micron khối trên mỗi inch vuông (billion cubic microns per square inch). Ở Châu Âu, đơn vị sử dụng phổ biến hơn là cm3/ m2 cetimet khối trên met vuông (cubic centimeters per square meter).

Khối lượng ô (cell) xác định lượng lớp mực trong từng ô. Khối lượng/ giá trị của ô chứa là thông số cơ bản nhất khi dùng để lựa chọn lô anilox trên thực tế trong quá trình in flexo.

Hình 27: Giá trị các ô (cell) trên lô anilox khác nhau

Trên lô anilox mỗi một tần số ô đều có giá trị mang mực ở một khoảng nhất định từ giá trị thấp đến giá trị cao của nó, điều này liên qua đến tỷ số giữa độ sâu và độ rộng của ô chứa mực

Tần số ô (lpi)

Giá trị ô chứa lô anilox (Anilox cell volumes) Giá trị thấp (BCM) 11 .00 9.00 7.00 6.00 5.50 5.00 4.50 4.50 4.40

Giá trị cao (BCM) 16.00 14.00 13.00 11 .00 1 0.50 10.00 9.50 8.50 8.00

120 140 160 180 200 220 240 260 280

Giá trị ô chứa lô anilox (Anilox cell volumes) Giá trị thấp (BCM) 4.30 3.70 3.30 2.80 2.70 2.50 2.30 2.00 1.50

Giá trị cao (BCM) 7.50 6.50 6.00 5.50 5.20 5.00 4.50 4.00 3.50

300 360 400 440 500 550 600 700 800

Giá trị ô chứa lô anilox (Anilox cell volumes) Giá trị thấp (BCM) 1.30 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60

Giá trị cao (BCM) 3.00 2.20 2.00 1.90 1.50 1.20 0.90

900 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Bảng 1: Các giá trị (BCM) của ô chứa theo tần số ô

Khi tính số ô cho mỗi inch vuông cần phải chú ý tới góc của các ô trên lô. Có hai cách tính để xác định số lượng ô (cell) mỗi inch vuông của một lô: cho cấu hình loại ô có góc 45° và cho cả hai loại góc 60° hoặc 30°. 1) Loại cấu hình ô góc 45°: (Tần số đường (lpi)) X (Tần số đường (lpi)) = Số ô (Cells) trên mỗi Inch vuông. Ví dụ: Đối với tần số đường 500 dòng, lô anilox 45° thì sô ô như sau 500 x 500 = 250.000 ô / inch vuông. 2) Loại cấu hình góc 60° và 30°: {(Tần số đường (lpi)) X (Tần số đường (lpi))} X 1,15 = Số ô cho mỗi inch vuông. Ví dụ: Đối với tần số 500 dòng, lô 60° hoặc 30° thì sô ô như sau (500 X 500) x 1,15 = 287,500 ô / Inch vuông.

Khối lượng ô chứa là chìa khóa để bảo đảm và tính đồng nhất của màng mực. Khối lượng nhiều hơn cho kết quả mực nhiều hơn, do đó, độ phủ tốt hơn. Tuy nhiên, quá nhiều lượng mực in cũng làm bẩn tờ in. Nếu có quá nhiều mực trên đỉnh phần tử in trên bản in cao, nó sẽ chảy trên cạnh và kết quả in bẩn. Hình ảnh độ phân giải cao đòi hỏi số đường cao, khối lượng thấp của lô anilox. Có những quy tắc ảnh hưởng để xác định số lượng ô chứa lô anilox so với tần số t’ram của hình ảnh trên bản in. Phổ biến nhất là yêu cầu số ô chứa (cell) trên lô anilox nhiều hơn từ 3,5 đến 4,5 lần so với tần số t’ram của hình ảnh trên bản in. Điều này là để ngăn chặn hiện tượng moire trên lô anilox, do một hình ảnh xấu gây ra bởi t’ram của hình ảnh tương tác với các tần số ô trên lô anilox. Hình 28 cho thấy tầm quan trọng của số lượng ô chứa đến khả năng in sạch. Có thể thấy rằng số đường của ô chứa cao (số đường - count line và số ô - count cell là những thuật ngữ được sử dụng thay thế cho nhau) có đủ vách (wall) ô chứa để hỗ trợ hình ảnh có t’ram rất mịn. Một ô chứa thô sẽ cho phép điểm (dot) ở chỗ phần trăm nhỏ rơi vào bên trong ô chứa, mà không được hỗ trợ bởi một vách (wall) ô chứa, do đó cho phép mực xung quanh điểm ảnh chảy vào vai của điểm. Điều này gây ra in bẩn hoặc các điểm (dot) liên kết với nhau ở bất cứ nơi nào một điểm không được hỗ trợ bởi vùng phẳng (land) giữa các ô. Một lô anilox tốt có số ô chứa cao sẽ cho quá trình in sạch đối với ảnh t’ram và chữ.

Hình 28: Điểm in (t’ram) rơi vào (dopping) các ô (cell) do sự không phù hợp giữa anilox và loại t’ram của hình ảnh trên bản in (các loại t’ram ảnh: 100 lpi, 120 lpi, 133 lpi và 150 lpi)

Các thông số kỹ thuật của lô anilox tốt nhất mang lại vừa đủ lượng mực để cung cấp mật độ cần thiết và tính thống nhất của nền bệt trong khi không làm bít (phủ kín) t’ram mịn trên bản in. Lô này có đủ các ô chứa và cung cấp vùng trên bề mặt (land) để hỗ trợ các khu vực hình ảnh tốt nhất. Khi thay đổi lô anilox có giá trị/ khối lượng khác nhau, sẽ thu được hình ảnh có độ đậm khác nhau như ví dụ sau.

a: Giá trị ô 3.5 cm3/m2 Cỡ ô trên lô Màu mực in

b: Giá trị ô 12 cm3/m2 Cỡ ô trên lô Màu mực in

Hình 29: Giá trị của lô anilox khác nhau cho hình ảnh in khác nhau về độ đậm màu

2.5. Lựa chọn lô anilox phù hợp trong quá trình in flexo • Quy định chung khi chọn lô anilox. Lựa chọn lô anilox là quá trình bắt buộc trong quá trình in flexo. Khi lựa chọn các loại lô anilox dùng trong in flexo một cách hiệu quả cần phải căn cứ vào một số yếu tố cơ bản sau: Vật liệu in. Nếu chỉ có một loại vật liệu được in thì sự lựa chọn dễ dàng. Thực tế, một lô anilox sử dụng cho một loạt các vật liệu. Điều này đòi hỏi các lô anilox cung cấp lượng mực cần thiết, ít nhất để đạt được mật độ và tính đồng nhất của nền mực trên hầu hết các vật liệu thấm hút. Chi phí cho lô anilox. Nếu một lô giá khoảng hàng nghìn USD cho một máy in năm màu, người ta có thể chỉ mua một hoặc hai bộ lô cho tất cả các nhu cầu in của mình. Điều này đặc biệt đúng trong các ngành công nghiệp cactông sóng. Vì vậy, ngay cả khi in một loạt các vật liệu và các loại hình ảnh, một sự thỏa hiệp cần phải có vì lý do kinh tế. Thời gian. Máy in flexo hiện đại nói chung việc thay đổi lô anilox rất nhanh. Tuy nhiên, rất nhiều các máy in sử dụng hiện nay không được trang bị hệ thống thay lô anilox. Điều này có nghĩa là để tối ưu hóa các anilox với công việc thực hành, việc chuyển đổi có thể bị hạn chế, một lần nữa, một sự thỏa hiệp là cần thiết. Hình ảnh in. Khi in cần phải chọn lô anilox phù hợp với đặc điểm của hình ảnh cần in là nền, chữ hay t’ram. Tuy nhiên, trong hầu hết các công việc, hình ảnh in pha trộn ảnh t’ram với nền bệt nên xuất hiện vấn đề về sự lựa chọn nào. Trong trường hợp này các anilox có thể sẽ được lựa chọn để đạt được đầy đủ mật độ nền và sự

đồng đều trong khi cung cấp mực nhiều hơn cần thiết đối với ảnh t’ram - một thỏa hiệp chung. • Lựa chọn lô anilox cho một số vật liệu in và hình ảnh in. Việc lựa chọn lô anilox tốt nhất để dùng cho việc in flexo có thể phức tạp, tuy nhiên việc nắm bắt được một số các chi tiết cơ bản sẽ làm cho công việc này dễ dàng hơn nhiều. Trước hết, là việc có nhiều loại máy in flexo trong nhiều ngành công nghiệp và mỗi một kiểu loại đều in được một loạt các vật liệu. Các máy in cuộn khổ rộng dùng để in trên màng mỏng, giấy hoặc lá kim loại. Các loại máy in cuộn khổ hẹp in trên chất hấp thụ hoặc phối liệu mạ chất crôm bóng. Từng loại vật liệu này đều có đặc tính riêng về độ hút mực và độ khô, các thợ in cần nhận biết được. Lô anilox cùng một số lượng ô chứa (cell) và dung lượng không thể dùng để in cùng một hình ảnh trên các loại vật liệu này. Các loại máy in màng mỏng khổ rộng có thể dùng lô anilox 220 dòng với dung tích chứa mực 7.7 BCM/in² để in nền khổ rộng, trong khi đó loại máy in hộp gấp có thể dùng loại lô anilox 180 dòng với dung tích chứa mực 9,5 BCM/ in² để in cùng hình ảnh trên hộp bao gói hàng. Với các vật liệu khác nhau này và yêu cầu khác nhau về hình ảnh in, các nhà in flexo cần hỏi ý kiến tư vấn các nhà cung cấp để chọn được đúng chủng loại lô anilox phù hợp với nhu cầu. Xin lưu ý, là từng nhà máy in phải tìm được loại lô hiệu quả nhất theo nhu cầu của mình. Một số lựa chọn lô anilox với thông số về số lượng và dung tích (khối lượng) ô (cell) để in trên các loại vật liệu với các hình ảnh in khác nhau.

Giấy thấm hút

Vật liệu không thấm hút

Vật liệu in

Số lượng ô chứa (lpi)

Nền bệt Dòng kẻ Ảnh t’ram

Dung tích (BCM) 9.5 8.3 7.0

Dung tích (BCM) 7.5 7.0 4.5

220 250 360

180 200 250

Bảng 2: Lựa chọn loại lô anilox để in các loại hình ảnh trên các loại vật liệu khác nhau

Lý tưởng nhất của công nghệ in flexo để in với loại màng mỏng là mực càng mỏng càng tốt, trong khi vẫn giữ được độ đậm màu và tốc độ máy in nhanh nhất có thể. Việc này chỉ có thể thực hiện được bằng cách sử dụng loại mực có cường độ cao, nhanh khô và loại lô anilox mịn có dung tích chứa nhỏ. Sau khi đã xác định rõ nhu cầu về hình ảnh in, người in có thể bắt đầu việc xác định các thông số kỹ thuật. Nếu nhu cầu là in ảnh t’ram thì phải biết được loại t’ram trên bản in để chọn đúng lô ainlox đủ mịn để truyền chính xác lượng mực cho các điểm ảnh. Theo quy định chung, số lượng ô chứa (cell) trên lô anilox phải gấp từ 4 lần trở lên so với lưới t’ram trên bản in. Ví dụ nếu t’ram trên bản in là 110 lpi thì lô anilox phải là 440 lpi

hoặc mịn hơn để in mực cho các điểm mà không có điểm nào bị trùng vào ô chứa của lô anilox. Cần chú ý tới việc điểm bị trùng vào, đặc biệt là khi bản in có các điểm sáng rất mịn tới 3% hoặc thấp hơn. Khi đó người in phải cân nhắc tới việc dùng loại lô ainilox có số lượng các ô chứa cao hơn như gấp năm hoặc sáu lần số lượng t’ram của ảnh. • Dung tích tối ưu của lô anilox Dung tích chứa là một điều cần lưu ý khi chọn lựa lô ainilox dùng in có mật độ 440 lpi trở lên. Với toàn bộ các lô ainilox cần phải xác định được sức chứa mực bằng cách tính tỷ số giữa chiều sâu và độ mở của ô chứa để đạt được độ nhận mực và độ nhả mực từ các ô trên lô anilox. Người ta cho rằng lô anilox cần phải đảm bảo tỷ số chiều sâu/ độ mở ô là từ 23% tới 33% để cho mực vào và ra khỏi ô chứa một cách dễ ràng. Nếu tỷ số này lớn hơn, nơi có độ sâu ô lớn hơn có thể xảy ra hiện tượng mực bị tắc do mực khô sau một thời gian sử dụng. Các ô sâu hơn không rút đủ lượng không khí để cho tổng lượng mực còn lại trong ô được hoà trộn với lượng mực mới. Do vậy mực sẽ nhanh khô hơn và gây tắc ô chứa. Các ô nông hơn rất khó tăng dung tích chứa. Các ô nông hơn còn có các vách biến dạng tách biệt từng ô và có thể gây trở ngại cho việc ra vào của mực. Số lượng ô và dung tích chứa dùng cho công nghệ in ảnh t’ram có thể nằm trong giải từ mức độ thấp 220 dòng với dung tích 7,7 BCM tới mức độ cao 900 dòng với dung tích chứa 1,5 BCM. Ô chứa càng mịn thì kích cỡ và dung tích chứa càng nhỏ. Khi chọn lô anilox cần căn cứ vào loại lô mạ crôm hay phủ gốm để tìm ra loại lô có thông số phù hợp nhất với công việc. Các thông số của lô gốm khi sử dụng trong in flexo để in các loại sản phẩm như sau:

Tần số ô lô anilox (screen count)

Giá trị/ khối lượng (Volume)

Dạng in (typical printing) Bao bì mềm dùng trong in

BCM/in2

cm3/m2

T’ram in lớn hơn 85 lpi T’ram in nhỏ hơn 85 lpi T’ram và nền hỗn hợp (dùng dao gạt) T’ram và nền hỗn hợp (dùng lô gạt cao su) Đường và chữ (dùng dao gạt) Đường và chữ (dùng lô gạt cao su) Đường và nền bệt (dùng dao gạt) Đường và nền bệt (dùng lô gạt cao su) Bản in nền và phủ vecni (dùng dao gạt) Bản in nền và phủ vecni (dùng lô gạt cao su)

Đường/ inch (lpi) 400 – 660 300 – 550 300 – 550 250 - 400 300 - 500 250 – 360 300 – 400 220 – 300 250 – 330 180 – 250

Đường/ centimet (lpc) 157 – 260 118 – 217 130 – 217 98 – 157 118 - 197 98 – 142 118 – 157 87 – 118 98 – 130 71 – 98

3.2 – 5.6 4.1 – 7.9 4.1 – 7.4 4.0 – 6.9 4.7 – 7.9 4.5 – 6.9 5.6 – 7.9 5.5 – 7.7 7.4 – 9.9 6.9 – 9.6

4.9 – 8.7 6.4 – 12.2 6.4 – 11.5 6.2 – 10.7 7.3 – 12.2 6.9 – 10.7 8.7 – 12.2 8.6 – 11.9 11.5 – 15.3 10.7 – 14.8

Bảng 3: Các thông số của lô anilox với các loại hình ảnh in với hệ thống gạt mực bằng dao và lô cao su

Tần số ô lô anilox (screen count)

Giá trị/ khối lượng (Volume)

Dạng in (typical printing) Bao bì mềm, tem nhãn bằng giấy

BCM/in2

cm3/m2

Đường/ inch (lpi)

Đường/ centimet (lpc)

T’ram in từ 175 – 200 lpi T’ram in 150 lpi T’ram in từ 120 – 133 lpi T’ram và nền hỗn hợp T’ram và chữ Đường kẻ và chữ Đường kẻ và nền Nền bệt Nền và phủ vecni

900 – 1200 800 – 900 600 – 800 500 – 600 500 – 700 440 – 550 360 – 500 280 – 400 250 – 400

354 – 472 315 – 354 236 – 315 197 – 236 197 – 276 173 – 217 142 – 179 110 – 157 98 – 157

1.2 – 2.4 1.4 – 2.5 2.0 – 2.6 4.0 – 6.0 3.0 – 4.0 3.5 – 4.5 4.0 – 5.5 5.0 – 7.5 5.0 – 8.0

1.9 – 3.7 2.2 – 3.9 3.1 – 4.0 6.2 – 9.3 4.7 – 6.2 5.4 – 7.0 6.2 – 8.5 7.8 – 11.6 7.8 – 12.4

Bảng 4: Các thông số của lô anilox với các loại hình ảnh in khi in bao bì, tem nhãn trên giấy.

Tần số ô lô anilox (screen count)

Giá trị/ khối lượng (Volume)

BCM/in2

cm3/m2

Dạng in (typical printing) Bao bì mềm trên màng mỏng và lá kim loại (film & foil)

T’ram in lớn hơn 150 lpi T’ram in từ 120 – 150 lpi T’ram in từ 85 – 120 lpi T’ram và nền hỗn hợp T’ram và chữ Đường kẻ và chữ Đường kẻ và nền Nền bệt Nền và phủ bóng mờ

Đường/ inch (lpi) 700 – 900 500 – 800 440 – 700 440 – 700 360 – 500 300 – 440 250 – 400 200 – 330 180 – 250

Đường/ centimet (lpc) 276 – 354 197 – 315 173 – 276 173 – 276 142 – 197 118 – 173 98 – 157 97 – 130 71 – 98

1.4 – 2.5 2.0 – 2.6 2.5 – 4.0 4.0 – 6.0 3.5 – 5.0 4.0 – 6.0 5.5 – 7.8 6.5 – 9.0 8.0 – 11.5

2.2 – 3.9 3.1 – 4.0 3.9 – 6.2 6.2 – 9.3 5.4 – 7.8 6.2 – 9.3 8.5 – 12.1 10.1 – 14.0 12.4 – 17.8

Bảng 5: Thông số lô anilox với các loại hình ảnh in khi in bao bì trên màng mỏng và lá kim loại.

2.6. Rửa (làm sạch) lô anilox • Vai trò của việc làm sạch lô anilox. Làm sạch lô anilox trong in flexo là quá trình quan trọng hàng đầu trong quá trình in, nó ảnh hưởng trục tiếp đến chất lượng sản phẩm, nhất là những sản phẩm đòi hỏi chất lượng cao và đồng đều. Phương pháp làm sạch lô anilox luôn luôn là một chủ đề nóng trong giới in flexo, rất nhiều các nghiên cứu, thảo luận về hệ thống làm sạch anilox và chất tẩy rửa hóa học. Mức độ sạch của lô anilox và thực tế đạt được, là một trong những vấn đề quan trọng nhất đối với các máy in flexo ngày nay. Điều này càng có ý nghĩa khi quá trình chế tạo các lô anilox ngày càng hiện đại cho ra các loại lô gia tăng về số lượng ô chứa trên một inch hay cm và yêu cầu ngày càng tăng cho việc nâng cao chất lượng in. Khi những cải tiến làm tăng chất lượng in, các ô chứa trên lô anilox trở nên nhỏ hơn, do đó, việc làm sạch chúng trở nên khó khăn hơn.

Vấn đề về làm sạch có liên quan đến các ô chứa mực (cell) có xu hướng tích tụ lượng mực dư theo thời gian. Điều này dẫn đến một lô anilox bị bít đầy, khi đó chất lượng in đã giảm xuống dưới mức chấp nhận được. Mục tiêu là để chuẩn hóa quá trình in, làm sạch và thường xuyên bảo dưỡng là một phần của quá trình. Hãy dành thời gian để xây dựng và thực hiện một kế hoạch duy trì hoạt động làm sạch lô của nhà in, và sau đó gắn bó với nó. Chăm sóc lô anilox sẽ giúp chúng ta tiết kiệm thời gian, tiền bạc và năng lượng trong tương lai. Việc làm sạch không đúng cách các lô anilox sẽ dẫn đến chất lượng in kém, các ô chứa bị bít lại và cuối cùng cần phải làm sạch lại lô hoặc mua lô mới. Xây dựng quy trình làm sạch và thực hiện chúng dẫn đến chất lượng in tốt hơn và thời gian sử dụng lô lâu hơn. Tuy nhiên, nhiều nhà in vẫn đang làm sạch các lô anilox có giá trị với chất tẩy rửa sàn, chất giặt tẩy hoặc thậm chí các chất làm sạch bề mặt cứng. Trong những năm gần đây, quá trình chuyển đổi trong ngành in từ việc sử dụng mực dung môi sang mực nước và việc làm sạch cũng bị ảnh hưởng bởi các thay đổi này. Mặc dù hầu hết các hệ thống làm sạch hiện tại hoạt động tốt khi sử dụng đúng cách, nhà in phải tính đến các yếu tố an toàn và môi trường của người lao động, chi phí tổng thể liên quan đến việc thực hiện một hệ thống làm sạch, quá trình làm sạch có hiệu quả trong khi giảm thiểu hư hỏng lô anilox. Lưu ý, việc làm sạch sẽ kéo dài tuổi thọ của các lô anilox, tránh các chi phí không cần thiết liên quan đến tái tạo bề mặt hoặc mua mới lô anilox. • Như thế nào là sạch? Câu trả lời cho câu hỏi này không phải là "nếu nó trông sạch thì sạch sẽ". Trong trường hợp lô anilox được sử dụng trong in flexo, việc loại bỏ mực ra khỏi bề mặt không chỉ là làm mất hết hoàn toàn màu sắc của mực. Các thành phần mực như acrylics, nhựa, chất hoạt động bề mặt, chất kết dính, chất xúc tác làm khô, và các chất phụ gia khác đều trong suốt với mắt thường và chúng được giữ lại trên lô anilox sau khi làm sạch màu. Bất kỳ một thành phần nào của mực còn lại trên lô sẽ trở nên gắn chặt hơn nữa vào các ô chứa của anilox, làm cho việc làm sạch tiếp theo thậm chí còn khó khăn hơn. Câu trả lời cho câu hỏi này là "Sự sạch sẽ nằm trong mắt người nhìn". Điều này có nghĩa là nhà in phải xác định các tiêu chuẩn làm sạch của chính mình và phải được xác định bằng kính hiển vi kỹ thuật. • Các phương pháp làm sạch thường dùng Máy in flexo sử dụng các loại mực khác nhau bao gồm mực gốc nước; gốc dung môi, gốc dầu và mực UV. Các lô anilox thường được phủ gốm hoặc crôm nhưng các kim loại cơ sở có thể thay đổi để các lô anilox nhẹ như mong muốn. Tất cả các yếu tố này ảnh hưởng đến phương pháp làm sạch sẽ được sử dụng. Các phương

pháp làm sạch các lô anilox truyền thống đều liên quan đến việc loại bỏ mực từ các ô chứa của lô bằng lực - cho dù là lực vật lý, âm thanh hay hóa học. Hiện nay còn phương pháp phủ một màng mỏng lên bề mặt lô nhằm ngăn cản sự bám dính của các thành phần mực in lên các ô chứa (cell) làm bề mặt chúng luôn sạch, không phải làm sạch lô.

Hình 30: Một số phương pháp làm sạch lô anilox

a) Làm sạch bằng phun hay thổi (Blasting). Phương pháp làm sạch này có thể được thực hiện bằng cách phun với áp suất cao các chất: baking soda, hạt nhựa, băng khô hoặc một số chất khác. Phương pháp phun tạo ra kết quả tốt - việc làm sạch thường không phải là một vấn đề. Tính tẩy rửa của vật liệu làm tách ra lượng mực dư nằm sâu tại các lỗ nhỏ (cell) của lô anilox. Phương pháp này có xu hướng an toàn, vì các tác nhân gây phá vỡ phổ biến nhất là không độc hại và dễ xử lý. Tuy nhiên, phun có thể làm hỏng các ô chứa, đặc biệt với số lượng ô có số đường lớn hơn 800 lpi, và cũng gây ra việc mài mòn lô. Hai phương pháp làm sạch dùng phổ biến thuộc loại này là: Phun soda: Phun soda (baking soda) hoạt động trên các khái niệm về tái cấu trúc. Tinh thể natri bicarbonate (NaHCO3.) (baking soda) lớn phá vỡ thành các tinh thể nhỏ hơn khi bị tác động bởi áp lực. Áp lực phun đạt 20-25 psi cho lô anilox khắc mạ chrome và 30-35 psi cho lô khắc laser phủ gốm. Sự phá vỡ soda xẩy ra bên trong các ô nhỏ (cell) của lô anilox để phá vỡ lớp mực khô. Hệ thống làm sạch này sử dụng một thiết bị riêng bên ngoài máy in.

Hình 31: Thiết bị làm sạch lô anilox dùng phương pháp thổi sodium bicarbonate được sử dụng để làm sạch cả lô phủ gốm và mạ chrome.

Phun hạt nhựa (Plastic): Quá trình này sử dụng khí phun hạt nhựa tác động tới bề mặt lô anilox với áp suất không khí khoảng 35-70 psi. Những hệ thống này thường tách rời máy in và trong một thiết bị kín. Các lô anilox quay trong khi vòi phun di chuyển theo chiều dài của lô. Các hạt nhựa thực sự đi vào bên trong các ô nhỏ (cell) trên lô anilox để tách lớp mực khô. b) Làm sạch bằng siêu âm (Ultmsonic) Phương pháp siêu âm là dùng năng lượng âm thanh tạo ra khoảng chống rất nhỏ (cavitation) khi được đưa vào một chất lỏng. Các cavitation là do sự chênh lệch áp suất, nó cung cấp hành động làm sạch của quá trình này. Khi sử dụng hệ thống làm sạch siêu âm, lưu ý rằng thời gian thực hiện quá mức có thể gây tổn hại tới các ô nhỏ (cell). Để giám sát quá trình này, máy phát siêu âm thường được điều khiển bởi bộ định thời gian để hạn chế thời gian tiếp xúc và giảm thiểu thiệt hại cho các ô nhỏ của lô anilox. Lô có tần số đường cao hơn đòi hỏi thời gian làm sạch ngắn hơn và dễ bị tổn thương hơn. Làm sạch siêu âm là một phương pháp hiệu quả, và được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Thiết bị được điều chỉnh theo tần số thích hợp để làm sạch. Không nên sử dụng một hệ thống siêu âm cũ. Hai loại thiết bị siêu âm tồn tại: một là lô anilox được nhúng ngập hoàn toàn và một loại khác lô xoay tròn chỉ phần dưới ngập khoảng một inch vào chất làm sạch. Hầu hết các máy in sử dụng làm sạch siêu âm cũng sử dụng các dung dịch ăn mòn mạnh để tối đa hóa hiệu quả làm sạch trong khi giảm thiểu thời gian của chúng. Phương pháp siêu âm tự nó có thể gây ra các vết nứt ứng suất trong lớp gốm phủ và các hóa chất ăn mòn có thể xâm nhập vào lớp kim loại cơ sở của lô làm phá hủy nó.

Hình 32: Hệ thống làm sạch lô anilox bằng siêu âm của Alphasonics UCS Ltd

c) Làm sạch bằng hóa chất Phương pháp này được sử dụng rất phổ biến từ các ứng dụng công nghiệp và phi công nghiệp. Hóa chất dùng thường có tính ăn mòn có thể gây ra hiện tượng bỏng kiềm khi người sử dụng các chất tẩy rửa này. Hơn nữa, nhiều chất tẩy rửa có nồng độ đậm đặc, đòi hỏi pha loãng bằng nước. Nhiều người làm nhận thấy rằng chất làm sạch càng ít pha loãng, thì nó sẽ hoạt động tốt hơn. Tất nhiên, những người lao động không được huấn luyện về hóa chất thường gập các rắc rối trong việc pha loãng các dung dịch kiềm mạnh. d) Làm sạch bằng laser Phương pháp này sử dụng năng lượng laser làm bay hơi chất bẩn, từ đó làm sạch các ô nhỏ trên lô anilox. Hệ thống này rất tốn kém so với các thiết bị khác có sẵn. e) Làm sạch bằng bàn chải (Brushes Bàn chải thép không gỉ nên được sử dụng với các chất tẩy rửa hóa học trên lô anilox phủ gốm, bàn chải bằng đồng thau nên được sử dụng cho các lô mạ chrome. Các bàn chải này sẽ khuấy động các cặn trên bề mặt và vào các ô của lô anilox. Một bàn chải tốt có lông với đường kính khoảng 0.08 mm. hoặc nhỏ hơn. Tại đường kính này, lông có thể trạm tới đáy của các ô có tần số đường khắc đến 280 lpi. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là bàn chải sẽ không hoạt động với loại tần số cao của lô anilox. Ngược lại, bàn chải với chất tẩy rửa hóa học làm việc tốt để khuấy động các lớp phủ bên ngoài của gốm cũng như các đỉnh của vách tế bào để làm bong lớp mực. Việc sử dụng bàn chải, điều quan trọng là không nên sử dụng sai các loại của bàn chải trên lô hiện dùng. Nên tham khảo ý kiến nhà sản xuất lô anilox. Các bàn chải thường được sử dụng trong thực tế bao gồm: Bàn chải bằng đồng thau (brass) - được sử dụng để làm sạch lô anilox mạ chrome vì đồng mềm sẽ không làm hỏng các ô nhỏ (cell) như bàn chải thép. Bàn chải bằng thép không gỉ (stainless steel) - được sử dụng để làm sạch lô anilox phủ gốm vì gốm cứng hơn so với thép và đồng thau, thực ra bàn chải bằng đồng thau có thể cắm vào các ô (cell) của lô phủ gốm. Bàn chải bằng bờm ngựa hoặc Nylon (Horsehair or Nylon) - được sử dụng trên các lô anilox bằng thép không gỉ vì bàn chải bằng đồng có thể làm hỏng các ô nhỏ và bàn chải thép không gỉ có thể làm mòn những ô nhỏ.

Hình 33: Bàn chải rửa lô anilox bằng đồng thau và thép không gỉ

Mỗi phương pháp làm sạch lô anilox thường có những ưu nhược điểm khác nhau trong quá trình làm sạch các loại lô anilox.

Ưu điểm

Nhược điểm

Ghi chú

Phương pháp làm sạch

Làm sạch các ô (cell) tốt

Yêu cầu bao kín khu vực phun; Có thể để lại cặn Yêu cầu bao kín khu vực phun

Phương pháp vật lý Phun soda (Baking soda blast) Phun bột plastic (Plastic bean blast)

Có thể làm hỏng vách/ thành của ô (cell) nơi có tần số đường lớn hơn 600 lpi Có thể làm hỏng vách/ thành của ô (cell) nơi có tần số đường lớn hơn 600 lpi

An toàn và hiệu quả; Có thể dùng lại được Hủy bỏ mực khô; Biến mất hoàn toàn

Sự thay đổi nhiệt độ có thể làm nứt lớp gốm trên bề mặt

Không có ghi chú gì tại thời điểm này

Đánh bật cặn mực Có thể đẩy mực in dư vào

sâu hơn

Phun băng khô (Dry ice blast) Phun nước áp suất cao (High water pressure) Hệ thống siêu âm (Ultrasonic systems)

Có thể gây rạn nứt, dẫn đến ăn mòn

Các đơn vị mới hơn làm sạch tốt hơn; Thời gian tối đa 5 phút Nói chung là chất làm sạch hiệu quả

Ăn mòn nhôm và kim loại khác

Nói chung là chất làm sạch yếu

Phương pháp hóa học Kiềm mạnh pH = 12 - 14 (Highly alkaline) Kiềm trung bình pH =10-12 (Mildly alkaline) Axit mạnh pH= 1-3 (Very acid)

Loại bỏ các chất mang màu (pigment) ra nhưng để lại các chất khác của mực Không an toàn để làm việc; Có ăn mòn các thành của các ô (cell)

Yêu cầu bao kín khu vực phun và chất tẩy rửa có độ kiềm cao Yêu cầu chất làm sạch hóa học, thường có độ kiềm cao Nhiều sản phẩm có sẵn; Có thể gây ra bỏng nghiêm trọng Có thể cho một ý thức sai lầm về làm sạch Chưa có sản phẩm thương mại nào được biết đến

Làm sạch bằng cách phản ứng với các thành phần mực

2.7. Bảo dưỡng lô anilox Do các yêu cầu về in ngày càng tăng nên các ô chứa trên trục lô trở nên mịn hơn và nông hơn vì thế mực bị khô nhanh hơn. Bất kể loại lô anilox nào được sử dụng thì đối với loại lô khắc bằng tia laser hoặc loại lô mạ crôm thô cần phải tiến hành làm sạch càng thường xuyên càng tốt. Xin lưu ý rằng, việc đa số sử dụng hệ thống mực gốc nước và xét về tính chất của loại mực này, ta có thể dễ dàng nhận thấy rằng việc làm sạch là một phần quan trọng để kéo dài tuổi thọ của lô anilox. Lô anilox phải được quét bằng loại chổi đặc thù với dung dịch tẩy quy định. Dùng loại chổi lông loại mềm để làm sạch loại lô anilox mạ crôm còn đối với loại lô anilox bọc gốm khắc bằng laser thì phải dùng loại chổi có lông mịn bằng thép không gỉ. Phải cẩn trọng chọn đúng loại dung dịch tẩy rửa. Các cơ sở dùng máy in flexo phải xin ý kiến tư vấn của các nhà cung cấp mực lẫn nhà cung cấp lô để có đúng loại dung dịch tẩy rửa. Việc sử dụng loại dung dịch tẩy rửa có độ pH cao hoặc xút (NaOH) sẽ không được nhà cung cấp lô bảo hành. Lô anilox cần được làm sạch càng thường xuyên càng tốt, chí ít không được ít hơn 1 lần trong ngày hoặc mỗi ca một lần làm sạch. Phải tuân thủ chương trình làm sạch lô mỗi khi máy dừng chờ. Nếu lô anilox bị tắc mực thì phải tiến hành phương pháp làm sạch như rửa bằng phun áp lực hoặc làm sạch bằng phương pháp siêu âm. Phải làm sạch khi mực còn đang ướt và đang trong trạng thái dung dịch. Việc này sẽ làm giảm được thời gian làm sạch và công việc được dễ dàng hơn. Mực bị khô sẽ khó tẩy được từ đáy ô chứa và lượng mực bị lưu hoá khó có thể bật ra được. Chương trình bảo dưỡng cần phải được triển khai và thảo luận với nhà cung cấp lô để đảm bảo được hiệu quả cũng như tuổi thọ tối đa của lô anilox. Thậm chí nhiều nhà cung cấp lô còn bán cả dung dịch làm sạch. Nếu sử dụng phương pháp làm sạch bằng áp suất thì cần phải triển khai chương trình đào tạo nhân viên vận hành. Một số máy rửa bằng áp suất có hệ thống chân không và bộ quét hành trình ngang tự động nơi các chất tẩy như bicarbonate soda được phun vào bề mặt của lô để làm sạch. Hệ thống này được hiệu chuẩn về tốc độ hành trình ngang và áp suất. Các hệ thống khác có bộ quét hiệu chỉnh bằng tay và nhà chế tạo các bộ quét cầm tay đó chỉ dẫn rằng cần phải đưa bộ quét hành trình ngang xung quanh lô với tốc độ 12 inch/giây. Nếu dịch chuyển chậm hơn có thể gây hỏng bề mặt lô anilox. Ngoài ra, còn có các loại máy làm sạch bằng siêu âm với các khay ngâm và các hệ thống làm sạch khác dùng cho máy in flexo. Các thiết bị làm sạch siêu âm là rất tốt đối với việc tẩy rửa các lô anilox nhiều đường, nhưng đã có bằng chứng rằng chúng có thể làm hỏng cấu trúc ô chứa. Do vậy khi sử dụng các thiết bị làm sạch bằng siêu âm phải hết sức thận trọng. Vì việc làm sạch lô anilox là điều cần thiết đối với tuổi thọ

của lô nên cần được thảo luận kỹ lưỡng và được xác nhận của nhà cung cấp lô về biện pháp và hệ thống thiết bị làm sạch. Bất kể kiểu lô nào cũng không được để mực bị khô trong ô chứa. Vật tư vệ làm sạch phải do nhà cung cấp mực chỉ định. Trong khi làm sạch, các loại mực có gốc dung môi dễ tẩy hơn các loại mực có gốc nước. Loại mực gốc dung môi không những có thể chờ lâu hơn trước lúc được rửa mà còn có khả năng hoà tan ở trong giải rộng hơn của các chất dung môi hoà tan có lẫn ít mỡ bôi máy. Loại mực có gốc nước phải được rửa ngay, có thể dùng hỗn hợp sau: 10% - 20% kiềm (không có ammonia); 60% - 70% nước; 20% dung môi (cồn propyl hoặc chất dẫn xuất propyl khác). Quá mức kiềm và amin có thể làm rỗ các lô mạ crôm, do đó không nên sử dụng. Sau khi làm sạch xong phải để cho kiệt nước nếu không sẽ gây sự cố trong các đợt nạp mực tiếp theo trong lô đó. Nhiều loại mực không tương đồng với nhau, do vậy khi chuyển đổi loại mực để in sản phẩm khác phải làm sạch lô anilox. • Một số lưu ý trong quá trình sử dụng lô anilox Trong thực tế sản xuất in flexo, rõ ràng điều hiệu quả nhất mà chúng ta có thể làm để giữ cho lô anilox của chúng ta sạch sẽ là áp dụng các thực hành làm sạch hiệu quả. Tìm kiếm những gì tốt nhất trong sử dụng sẽ liên quan đến đầu vào của các nhà khai thác máy in và các nhà sản xuất máy in, mực, và lô anilox. Muốn vậy, các nhà sử dụng máy in flexo cần thực hiện một số điều chung trong thực tế: - Lau lô anilox sạch sẽ bằng các chất làm sạch phù hợp ngay sau khi các lô được đưa ra khỏi quá trình làm việc. Để mực khô trong các ô nhỏ (cell) làm cho nó khó khăn khi loại bỏ. Điều này có thể đặc biệt đúng với mực gốc nước trong đó có thêm vào một chất xúc tác liên kết ngang. - Giữ lô anilox quay bất cứ khi nào trong hệ thống có mực. Hầu hết các máy in được trang bị động cơ chạy không tải để thực hiện điều này. Nếu máy in không có cần phải đầu tư thêm. - Kiểm tra và có biện pháp bảo vệ chống lại sự chuyển động của không khí qua lô anilox. Giữ chúng trong hộp, vỏ bọc. 2.8. Cách tính sự truyền mực qua lô anilox Khi in, giá trị lượng mực không bao giờ truyền hết từ ô chứa lên bản in, nên giá trị truyền mực thực của giá trị lô nhỏ hơn giá trị tính toán. Để xem xét khả năng truyền mực thực tế người ta thường dùng giá trị phần trăm giữa chúng gọi là hệ số truyền mực. Hệ số này phụ thuộc vào: loại lô anilox, mực in, bề mặt in và điều kiện in. 1) Cách xác định độ dày màng mực. Để xác định được độ dày màng mực phải biết các thông số sau:

6.45 𝑥108µ2/𝑖𝑛2 = 7.44 µ

- Giá trị lô anilox = 6.0 BCM / in2 - Hệ số truyền mực = 80% - Độ đặc của mực in = 25% Ví dụ: Tính độ dày lớp mực theo số liệu trên. Giải: - Từ hệ số truyền mực xác định giá trị lô anilox = (Hệ số truyền mực) x (giá trị lô anilox) = 0.8 x 6.0 = 4.8 BCM / in2 - Đổi giá trị BCM sang đơn vị thể tích microm (nhân với 109 ) 4.8 BCM / in2 x 109 = 4.8 x 109 µ3 / in2 - Tính độ dày lớp mực khi còn ướt: Chia giá trị mực/ in2 cho diện tích µ/ in2 4.8 𝑥109µ3/𝑖𝑛2

79.28 mg

103.225cm2 = 7.68 x10-4g/cm2

(2.54 x10 4µm x 2.54 x10 4µm = 6.45 x 108 µ2 / in2) - Từ % độ đặc của mực tính độ dày lớp mực khi khô. (% độ đặc x độ dày mực ướt) = 25% x 7.44 µ = 0.25 x 7.44 µ = 1.86 µ 2) Cách tính giá trị (volume) truyền mực và xác định hệ số truyền mực. Để tính phải biết hoặc đo chính xác: - Trọng lượng của mực in khi ướt - Giá trị lô anilox - Tỷ trọng mực (khối lượng riêng) Ví dụ : Tính hệ số truyền mực khi biết : - Trọng lượng của nước khi ướt = 79.28 mg/ 16 in2 - Giá trị lô anilox = 6.0 BCM / in2 - Tỷ trọng mực = 0.46 g/cm3 Giải: - Đổi in2 ra cm2: nhân giá trị qui đổi (2.54 cm x 2.54 cm = 6.4516 cm2) Theo đầu bài ta có: 6.4516 cm2 / in2 x 16 in2 = 103.2256 cm2 - Xác định độ dày lớp mực ướt (chia trọng lượng mực / cm2 cho tỷ trọng mực) - Tìm lượng mực trên 1 cm2

0.96 𝑔/𝑐𝑚3

- Xác định độ dày của lớp mực 7.68 𝑥104g/𝑐𝑚2 = 8 𝑥10 – 4cm = 8µ

- Tìm giá trị truyền mực: nhân độ dày lớp mực với giá trị chuyển đổi µ2 / in2. 8.0µ x (2.54)2 x 108µ2 / in2 = 5.16 x 109 µ3 / in2 = 5.16 BCM / in2 - Xác định hệ số truyền mực: chia giá trị truyền mực cho giá trị lô anilox.

5.16 𝐵𝐶𝑀/i𝑛2 6.0 𝐵𝐶𝑀/i𝑛2 𝑥 100 = 0.86 𝑥100 = 86%

3. Bộ phận ống bản in

3.1. Chức năng Ống bản in là một phần bắt buộc của các đơn vị in, nó có các chức năng cơ bản sau: - Dán tấm bản in tạo khuôn in; - Tạo lực ép in để chuyền hình ảnh sang vật liệu; - Tạo lực ép kéo băng vật liệu vận chuyển.

Hình 34: Ống bản in trong đơn vị in của máy in flexo

Ống bản in

3.2. Cấu tạo Ống bản in là một ống hình trụ tròn đều bằng hợp kim và có trục ống được liên kết với hệ thống chuyển động chung của máy in bằng các bánh răng. Trên bề mặt ống có thể có các đường thẳng dùng để định vị tấm bản in khi dán bản, đồng thời có dải băng, nam châm, dây đai… dùng để giữ tấm bản in. Một máy in thường có nhiều ống bản với các đường kính khác nhau để phù hợp với các sản phẩm có kích thước khác nhau. Ống bản không được gắn cố định trên máy in, mà được tháo lắp trong quá trình chuẩn bị in các sản phẩm khác nhau.

Giống như trong bất kỳ đơn vị mực và in của phương pháp in nào, tốc độ bề mặt của ống và lô tiếp xúc là một xem xét quan trọng trong in flexo. Các lô anilox, ống bản và ống ép in đều được kết hợp với nhau để đảm bảo rằng tất cả chúng đều quay cùng tốc độ. Bất kỳ sự khác biệt về tốc độ bề mặt của ba thành phần này có thể gây ra vết bẩn. Một khía cạnh quan trọng của ống bản là đảm bảo rằng nó chính xác song song với ống ép in. Một cách để kiểm tra điều này là bằng cách chèn các dải giấy bóng kính (hoặc thước lá thép) giữa lô anilox và các khu vực hình ảnh của tấm bản tại các điểm khác nhau dọc theo vùng tiếp xúc (nip), hạ ống bản xuống ống ép in (trạng thái ép in) và kéo từng cái ra. Mỗi dải sẽ có thể được kéo ra với cùng một lực. Như với các ống bản in offset, độ đồng tâm của ống bản in flexo là rất quan trọng. Ống bản trong máy in flexo thường có hai dạng chủ yếu là dạng ống liền và dạng ống rời

Hình 35: Ống bản in với tổng đường kính ống, bao gồm cả tấm dán và tấm bản in, phải bằng đường kính đường tròn phân độ của bánh răng

Hình 36: Các dạng ống bản

• Dạng ống liền Ống bản liền (Integral) là đắt nhất và, có lẽ là chính xác nhất và chắc chắn hơn về tuổi thọ của chúng. Các ống liền một khối được thực hiện cho một chiều dài lặp lại duy nhất (chu vi), và có sự chồng màu chính xác. • Dạng ống rời Loại ống này có trục ống và thân ống tách rời nhau và có thể tháo, lắp khi sử dụng. Một trục ống có thể lắp chung với nhiều loại thân ống khác nhau. Hệ thống ống bản có thể tháo lắp bao gồm một trục hoặc trục gá, thân ống bằng kim loại gia công tinh sảo đến độ dài lặp lại cụ thể. Những ống thép hoặc nhôm được dùng cho các công việc cụ thể, và các bánh răng tương ứng và vòng bi được cài đặt tại thời điểm lắp. Vì vậy chỉ có một sự cài đặt (yêu cầu) các trục với vòng bi chính xác và bánh răng đầu trục là cần thiết cho một loạt các độ dài lặp lại trên máy in. Hệ thống này là cách tiếp cận chủ đạo trong các ứng dụng in băng hẹp. 3.3. Dán tấm bản lên ống bản Trong in flexo, việc dán các tấm bản bằng cao su hoặc polymer lên ống bản là một phần của công việc chuẩn bị khuôn in trong quá trình in flexo. Đây là công việc có lẽ là phức tạp nhất, nó đòi hỏi sự tỷ mỷ chính xác và mất nhiều thời gian. Việc dán bản có thể dùng nhiều cách khác nhau, có thể làm hoàn toàn thủ công, có thể sử dụng các thiết bị hỗ trợ khác nhau.

Hình 36: Bộ dụng cụ sử dụng trong quá trình dán bản in flexo

Hình 37a: Dán tấm bản lên ống bản thủ công

Hình 37b: Dán tấm bản lên ống bản sử dụng thiết bị hỗ trợ

Bất kể các loại bản và ống bản in, việc chồng màu và in hình ảnh được xác định bởi giai đoạn này. Toàn bộ tính chính xác của hình ảnh được xác định bởi chế bản, đặc biệt là dán tấm bản. Máy in có ốc chồng màu phía bên (ngang – theo hướng ngang) và phía đầu (dọc- theo hướng quay). Có những công cụ để thực hiện bước này chính xác và hiệu quả. Tất cả quá trình sản xuất cần phải nhận thức được khả năng xử lý được sử dụng trong công việc khi thực hiện trên thực tế của người thợ. Hiện nay có rất nhiều cách để lắp ráp hệ thống này, và cách tiếp cận mới đang được phát triển. Tuy nhiên, các nguyên tắc cơ bản,

các giá trị không đổi và điều kiện tiên quyết để có thể hiểu các phương pháp tiếp cận mới nhất.

Hình 38: Thiết bị dán bản có hỗ trợ bởi 2 camera xác định chính xác vị trí của tấm bản trên ống bản in khi in chồng màu

• Một số nguyên tắc cơ bản khi lên khuôn/ dán bản flexo Quá trình lắp đặt/ dán tấm bản chỉ đơn giản là vị trí chính xác của tấm bản trên trục x và y. Nếu các tấm được gắn hoàn toàn vuông, điều chỉnh chạy dài (in sản lượng) cho phép máy in chồng màu dễ dàng khi in. Không giống như máy in offset, máy in flexo với tấm bản gắn trực tiếp trên ống bản không có cho phép điều chỉnh góc độ. Chúng phải được gắn kết vuông hoàn hảo. Trong trường hợp uốn lại và một vài trường hợp ngoại lệ khác, nơi tấm được gắn kết với tờ mang, thì điều chỉnh góc độ là có thể. Hình trên: Tấm bản không song song với đường tâm ống Hình giữa: Tấm bản song song đường tâm ống Hình dưới: Nhiều tấm vuông góc với đường tâm ống; tấm đặt chéo để ngăn chặn sự bật lên khi tấm ép in và tắt ép in

Hình 39 : Các dạng dán tấm bản lên ống

• Cách chọn ống bản khi in Để thực hiện việc dán tấm bản tạo thành khuôn in flexo thì việc đầu tiên là phải chọn loại ống bản có đường kính phù hợp với sản phẩm cần in. Việc chọn ống này có thể bộ phận kỹ thuật chỉ loại ống cần dùng hoặc người thợi in phải tự tìm bằng cách căn cứ vào khổ sản phẩm và cách in ghép để tìm ống có đường kính phù. Việc tìm đường kính ống bản thường căn cứ vào số đo ghi trên ống hoặc số răng ghi trên ống. Đường kính của các bánh răng là khoảng cách giữa các răng tiếp xúc nhau trên răng (vòng tròn phân độ (pitch diameter)) hoặc là khoảng cách từ mỗi điểm giống nhau trên răng. Có hai phương pháp đo bánh răng: chu vi và đường kính. Số răng trên inhce của chu vi bánh răng được dùng để mô tả chu vi đường tròn phân độ hoặc độ dài in. Phần lớn các máy in flecxo đều sử dụng loại bánh răng có bước răng 0,50 cm hoặc ¼ inche, nghĩa là mỗi một răng tương đương với độ dài in là 0,50 cm. Khi cần in độ dài hình ảnh một vùng là bao nhiêu ta chỉ cần lấy số đó chia cho 0,50 cm là tìm được ống có số răng tương ứng. Độ dài hình ảnh = đường kính đường tròn phân độ = (số răng) x (khoảng cách giữ các răng gần nhau). Độ dài in = chu vi đường tròn phân độ = D* π = D*3.14 Bảng dưới là ví dụ cho biết độ dài in tương ứng với số răng (Ghi chú: 1 inche = 2.54 cm)

Số

Số răng

Độ dài in

răng

Độ dài in

Số răng

Độ dài in

Đường kính ĐTPT

4.934”

15.500”

127.31”

400mm

5.0’’

15.708”

80

50

62 5.014”

15.750”

128.90”

405mm

81

51 5.1”

16.022”

63 5.093”

16.000”

130.49”

410mm

82

52 5.2”

16.336’

64 5.173”

16.250”

132.08”

415mm

83

53 5.3”

16.350”

65 5.252”

16.500”

133.07”

420mm

84

54 5.4”

16.965”

66 Bảng 7: Độ dài in tương ứng với số răng

Ngày nay phần nhiều máy in sử dụng loại bánh răng có số răng là: 10 răng/ inhce. Chiều dài chu vi đường tròn kể cả các nước sử dụng hệ mét. Khi sản phẩm cần in hoặc gia công ở 2 máy in khác nhau thì loại bánh răng của 2 máy phải phù hợp với nhau để quá trình in không thay đổi về vận tốc dài, nếu chúng được in một cách liên tục. Nếu chúng in không liên tục cùng nhau thì không

cần thiết các bánh răng phải giống nhau. Khi đó thiết bị in hoặc gia công thứ 2 dùng tế bào quang điện để điều khiển tay kê và chồng màu. Khi lựa chọn máy in và kiểu răng của các ống cần phải căn cứ vào đặc điểm của những sản phẩm chính sao cho chúng phù hợp với đường kính tiếp xúc hoặc độ dài in của các ống. Một số máy in được chế tạo với bánh răng kép, khi đó có thể in bằng 1 trong 2 hệ thống vòng tròn tiếp xúc là ¼ inche hay 10 răng/inhce.

4. Bộ phận ống ép in

4.1. Chức năng Ống ép in là một thành phần trong cụm in của các phương pháp in truyền thống. Ống này có thể riêng rẽ đối với từng đơn vị in cũng có thể chung cho nhiều đơn vị in. Trên máy in flexo, một ống ép in hình trụ được sử dụng như một lớp nền/đế cứng cho vật liệu in khi tiếp xúc với ống bản. Ống in có tác dụng tạo ra lực ép in lên ống bản khi in để truyền mực từ bản in sang vật liệu in. Ống in cũng cùng với ống bản tạo lực căng cho băng vật liệu và vận chuyển vật liệu 4.2. Cấu tạo Ống ép in là một ống bằng kim loại có kích thước tùy theo từng loại máy in. Ống ép in trong in flexo mịn và có độ bóng cao, tốc độ quay của nó phải giống như ống bản và lô anilox, nếu không có thể làm nhòe (rê nét) và các lỗi in khác khi in. Cũng như các ống và lô khác, độ tròn đồng đều của ống ép in là rất quan trọng. Ống ép in phải song song với ống bản. Ống ép in có loại có bánh răng dẫn động theo ống bản và có loại không có bánh răng dẫn động mà chuyển động theo ma sát vào ống bản. Tất cả các ống khác nhau và lô khác phải được đặt song song với nó, để đảm bảo áp suất in đồng đều ở giữa vùng tiếp xúc (nip) ống ép in và ống bản in Nhiều máy in flexo (đặc biệt là máy ép nhiều màu) sử dụng ống ép in chung (CI), ống ép in đường kính lớn được bao quanh bởi hai đến sáu ống bản in. Vật liệu in được mang theo xung quanh ống ép in nơi nó tiếp xúc với từng đơn vị in theo trình tự, sẽ đặt các màu liên tiếp về cơ bản một lần.

Hình 39a: Ống ép in trong đơn vị in flexo

Một số máy in flexo thay thế ống ép in bằng một thanh (bar) ép in (còn được gọi là thanh tympan). Trong một số trường hợp, vật liệu (chất nền) xốp được in, qua đó mực thấm và bám trên ống ép in. Mực tích tụ sau đó có thể ảnh hưởng đến chất lượng in hoặc làm hỏng tấm bản. Những lần ép mà mực xuyên qua có khả năng là đáng kể, sử dụng một thanh thép đầu có đường kính nhỏ làm chỗ dựa vững chắc cho vật liệu (đế). Vì thanh ép in không quay, nó liên tục bị lau sạch bởi vật liệu in chuyển động. Trong một số cấu hình thanh ép in, một thanh rỗng được làm mát bằng nước hoặc các phương tiện khác để ngăn chặn sự tích tụ nhiệt và do đó sự giãn nở của kim loại.

Hình 39b: Một biến thể của in flexo sử dụng một thanh ép in mỏng, để in trên giấy rất mỏng hoặc xốp

5. Bộ phận nạp, căng băng vật liệu

5.1. Bộ phận nạp vật liệu (giấy) in Máy in flexo cũng giống như các loại máy in khác bộ phận vào giấy (vật liệu in) có thể là từng tờ một (máy in tờ rời - sheetfed), có thể là cả cuộn giống với băng giấy

(vật liệu) liên tục (máy in giấy cuộn - web). Bộ phận vào giấy cuộn của máy in flexo cũng có nguyên lý cấu tạo, hoạt động cơ bản giống các phương pháp in khác. Đối với máy in tờ rời dùng in trên cac-tông sóng thì hệ thống vào giấy có cấu tạo khác, khi đó từng tấm vật liệu được lấy từ tờ dưới cùng của chồng vật liệu để đưa vào trạm in.

Hình 40: Bộ phận nạp giấy tời rời (dùng cho in cacton sóng)

Loại vào giấy dạng đơn. Chủ yếu là loại vào giấy từng cuộn một khi thay cuộn giấy bằng tay có loại có thêm cánh tay thủy lực để đưa cuộn giấy thuận tiện hơn. Loại này khi thay cuộn giấy phải dừng quá trình in. Loại vào giấy lên tục. Loại này trên giá lắp cuộn giấy có thể lắp được 2 hoặc 3 cuộn. Loại này có cấu tạo phức tạp, tự động thay giấy khi hết cuộn giấy. Loại này khi thay cuộn giấy không phải dừng máy in. Yêu cầu của bộ vào giấy là phải đáp ứng được các đòi hỏi của quá trình in đặt ra như tốc độ in, sự tăng, giảm tốc độ in trong lúc in, quá trình lăn ép in truyền hình ảnh ổn định về tay kê, độ căng của băng giấy… Ngoài ra nó còn phải làm việc ổn định với các điều kiện khác nhau, các loại vật liệu khác nhau, với các cỡ khác nhau và sự thay đổi cuộn giấy khi in. Bộ phận vào giấy thường gồm các bộ phận chính như: giá đỡ cuộn giấy, hệ thống thay giấy tự động, hệ thống căng băng giấy, hệ thống dẫn băng giấy… 5.2. Hệ thống căng băng vật liệu Căng băng vật liệu trong quá trình in cuộn là vấn đề hết sức quan trọng trong quá trình in giấy cuộn, nó không chỉ quyết định đến quá trình in mà còn ảnh hưởng tới thời gian sản xuất và chất lượng in. Điều khiển độ căng của băng giấy là rất quan trọng trong quá trình in, nếu không ổn định thì in không chính xác, băng giấy có

thể bị đứt. Trên các máy in cuộn người ta thường dùng các thiết bị dùng điều chỉnh tự động độ căng của băng vật liệu trong lúc in.

• Hệ thống điều chỉnh độ căng băng vật liệu bằng cơ.

Nhìn chung có 2 dạng cơ bản của hệ thống điều khiển độ căng băng giấy. Mỗi một loại có thể sử dụng thiết bị nhạy cảm độ căng. Điều khiển độ căng phổ biến nhất là thiết bị phanh sử dụng hơi, điện. Loại khác sử dụng cả 2 hơi và điện hoặc thủy lực. a) Thiết bị cảm nhận và điều chỉnh độ căng bằng lô nhún nhẩy dùng trọng lượng.

Hình 41a: Hệ thống lô nhún nhẩy trọng lượng

Nguyên lý hoạt động của loại này: Khi đang hoạt động ở độ căng nhất định, vị trí lô nhún nhẩy và vật nặng ở vị trí cân bằng. Nếu băng vật liệu bị trùng, khi đó lực nén lên lô nhún nhảy nhỏ, vật nặng sẽ di chuyển xuống và kéo lô nhún nhảy lên phía trên và làm căng băng giấy để đạt cân bằng mới với độ căng không đổi. Trường hợp ngược lại, nếu lực căng băng vật liệu quá lớn thì lô nhún nhẩy di chuyển xuống thấp, vật nặng di chuyển lên trên tạo cân bằng mới.

b) Thiết bị cảm nhận và điều chỉnh độ căng bằng lô nhẩy dùng pit tông hơi.

Hình 41b: Hệ thống lô nhún nhẩy dùng pit tông hơi

Nguyên lý hoạt động của dạng này giống với loại trên, chúng chỉ khác ở trên sử trọng lượng của vật nặng để cân bằng lực căng của băng vật liệu, còn trường hợp này dụng lực nén của pit – tông hơi.

• Hệ thống điều chỉnh độ căng băng vật liệu bằng điện tử.

Hình 42: Hệ thống điều chỉnh độ căng băng giấy tự độngbằng điện tử

Nguyên lý hoạt động: Đầu cảm biến (đầu dò) tiếp xúc với băng vật liệu cảm nhận độ căng, truyền về bộ khuếch đại độ căng và hiện thị độ căng trên màn hình hiện

thị, đồng thời đưa đến bộ phận khuếch đại lỗi nếu nó sai lệch với độ căng đã cài đặt trước. Tín hiệu lỗi được chuyển tới bộ phận điều khiển đầu ra và đến hệ thống mô tơ để điều khiển độ căng của băng vật liệu.

6. Bộ phận dẫn băng giấy và điều chỉnh tay kê

6.1. Bộ phận dẫn băng giấy/ vật liệu theo chiều ngang Dẫn băng vật liệu trong quá trình in thực chất là một phần của quá trình điều chỉnh và giữ ổn định tay kê trong quá trình in. Dẫn băng giấy là việc rất quan trọng trong quá trình in giấy cuộn. Nó đảm bảo cho băng giấy đi vào bộ phận ép in một cách chính xác, ổn định để đảm bảo cho việc in đúng vị trí và chồng màu chính xác. Hệ thống dẫn băng giấy được đặt ở vị trí cuộn giấy vào trước lúc in và cuộn băng sản phẩm lại. Dẫn băng giấy là quá trình dùng một đầu cảm nhận tiếp xúc với mép băng giấy khi chuyển động và thông qua hệ thống điều khiển để duy trì nó chuyển động ổn định ở vị trí đã xác định trước, phù hợp với tốc độ in và loại vật liệu in. Dẫn băng giấy có nhiều loại khác nhau như kiểm soát một mép, kiểm soát cả 2 mép, kiểm soát giữa hoặc vị trí được chỉnh định trên băng giấy.

Hình 43: Các dạng kiểm soát băng giấy khi in

Hệ thống dẫn băng giấy thường bao gồm: đầu cảm nhận tiếp xúc với mép băng giấy, hệ thống mạch điện khép kín và hệ thống bơm thủy lực điều khiển các lô dẫn

giấy. Bộ phận tế bào quang điện thường được áp dụng cho một số trường hợp đòi hỏi chồng màu một cách chính xác.

Hình 44: Hệ thống dẫn băng giấy vào

Dẫn băng giấy trung tâm được sử dụng trong tình trạng băng giấy rộng, thay đổi trong lúc hoạt động. Loại này có thể làm việc tốt thông qua bộ cảm nhận đúng vị trí. Cấu tạo của hệ thống dẫn trung tâm phức tạp hơn hệ thống dẫn giấy mép băng giấy. Hệ thống dẫn băng giấy hoạt động theo vòng khép kín. Khi vị trí của đầu cảm nhận báo sai, thông tin này được đưa đến hệ thống điều khiển, nó sẽ điều khiển xả hơi để chuyền tín hiệu thấp tới mức cao, hệ thống bơm thủy lực sẽ kéo ra để dẫn trục quay.

• Hệ thống dẫn băng giấy cuộn vào và tở ra

Loại di chuyển cuộn: Một đầu cảm nhận đọc băng giấy, tín hiệu thu được đưa về thiết bị xử lý để điều khiển hệ thống cơ học chuyển động sang trái/ phải để đưa cả cuộn giấy chuyển động theo phù hợp với băng giấy. Loại di chuyển hệ thống lô đỡ băng giấy: Một đầu cảm nhận đọc băng giấy, tín hiệu thu được đưa vào thiết bị xử lý để điều khiển hệ thống cơ học chuyển động sang trái/ phải để đưa băng giấy chuyển động bù lại sự sai lệch.

Hình 45: Hệ thống dẫn băng giấy ra

6.2. Điều chỉnh chồng màu (tay kê) theo chiều dọc băng giấy Thay đổi thông số độ dài L: Phương pháp này đơn giản hơn phương pháp thay đổi góc quay. Nguyên tắc dựa vào sự thay đổi độ dài băng vật liệu giữa các cụm in. Quá trình thực hiện sẽ dịch chuyển trục về phía này hay phía kia làm thay đổi quãng đường của băng vật liệu giữa 2 cụm liền kề và khắc phục sự sai lệch chồng màu đã có. Cơ sở cơ học của vận chuyển băng vật liệu (web)

Hình 46: Sơ đồ cơ học của hệ thống điều chỉnh băng vật liệu

Thay đổi thông số φ: Loại điều chỉnh này áp dụng cho loại máy có cấu trúc dạng xếp chồng và vệ tinh có khoảng các cụm in ngắn. Nguyên tắc thay đổi là thay đổi vị trí pha φ của ống khuôn in. Loại này cho phép thực hiện điều chỉnh chồng màu khi máy đang chạy với việc điều chỉnh tay. 6.3. Kiểm soát chồng mầu tích hợp SIMOTION Kiểm soát chồng mầu tích hợp là hệ thống chồng màu mới, nó kiểm soát chồng màu cho in chất lượng cao, giảm số lần làm trong chuẩn bị in và giảm chi phí vật liệu. Siemens là bộ tiêu chuẩn mới trong lĩnh vực này. Chúng kết hợp công nghệ máy ảnh thông minh với các đơn vị kiểm soát SIMOTION và giai đoạn thiết lập cho truyền dữ liệu nhanh chóng và ít phần cứng. Các quá trình dữ liệu cho thuật toán điều khiển thanh ghi được sử dụng trực tiếp từ ổ đĩa và kiểm soát các tín hiệu

điều khiển được bàn giao cho các ổ đĩa thông qua giao diện nội bộ mà không có bất kỳ sự chậm trễ (thời gian thực). Việc kiểm soát chồng màu phù hợp cho tất cả các loại phương pháp in. Nó có thể hoàn toàn thích nghi với bất kỳ yêu cầu đặc biệt, nhờ vào các chương trình linh hoạt của SIMOTION. Một ví dụ cho điều này là chồng màu động (dynamic register decoupling - DRD), được phát triển cho máy in ống đồng và làm tăng sự ổn định của chồng màu, đặc biệt là trong công nghệ in với một số lượng lớn các đơn vị in. Hoạt động và trực quan của việc kiểm soát chồng màu được xử lý bởi hệ thống HMI với WinCC linh hoạt. Việc kiểm soát chồng màu có thể được theo dõi bởi màn hình và điều hành bởi bảng điều khiển của mỗi máy. Hình ảnh trực tiếp từ máy ảnh cho phép người dùng điều chỉnh và giám sát các dấu in tại nơi khó khăn về điều kiện ánh sáng, vật liệu và dấu chỉ dẫn (ốc). Điểm nổi bật của hệ thống này: - Kiểm soát chồng màu được tích hợp vào hệ thống điều khiển động, vì vậy không cần thiết tủ điều khiển bổ sung; - Kiểm soát động tốt; - Được sử dụng trong in giấy cuộn của phương pháp in ống đồng, flexo, offset và in lưới; - Hoạt động của kiểm soát chồng màu có thể được tích hợp vào bảng điều khiển máy hiện tại; - Điều chỉnh kích thước dấu in và hình dạng dấu in; - Các thông số cho các sản phẩm đặc biệt có thể được lưu giữ và nhớ lại.

Hình 47: Hệ thống điều chỉnh chồng màu tự động SIMOTION

6.4. Điều chỉnh chồng màu tự động trên bàn điều khiển Hệ thống điều chỉnh chồng màu tự động trên bàn điều khiển: - Tại bàn điều khiển, người thợ: đo dấu chồng màu; quan sát sự khác biệt chồng màu; điều khiển chồng màu; hiệu chỉnh chính xác; - Tại băng vật liệu: Camera chụp dấu ốc chồng màu trên tờ in; đo đạc; chuyển dữ liệu về trung tâm; - Tại hệ thống điều chỉnh tự động: Dùng thuật toán xử lý tính toán độ lệch chồng màu và điều khiển mô tơ bằng các lệnh khắc phục sự sai lệch chồng màu.

Hình 48: Hệ thống bàn điều chỉnh chồng màu

7. Bộ phận sấy khô

7.1. Đặc điểm chung của hệ thống sấy khô Việc làm khô mực trên bất kỳ vật liệu in (chất nền) nào về cơ bản là quá trình cố gắng loại bỏ các dung môi khỏi mực. Sấy khô đòi hỏi một thiết bị sấy sau cùng để loại bỏ dung môi còn lại khỏi tất cả các màu trước khi băng vật liệu (web) có thể được cuộn vào cuộn hoặc gia công sau in. Phần sấy cũng có thể yêu cầu giữa các đơn vị in trên máy in nhiều màu để cho phép in chồng màu. Việc loại bỏ dung môi (sấy khô) có thể được thực hiện theo nhiều cách, thiết bị sấy không khí nóng là phổ biến nhất. Tuy nhiên phương pháp làm khô mang tính cách mạng đang được nghiên cứu. Loại thiết bị sấy phổ biến nhất là hệ thống không khí nóng cưỡng bức. Trên các hệ thống sấy trước đó, người ta thường sử dụng một nguồn nhiệt để làm nóng không khí cung cấp, một quạt để thổi và cung cấp không khí cho cả lò sấy giữa các màu và lò sấy cuối cùng, và một quạt hút để xả khí dung môi từ cả hai: lò giữa các màu và lò sấy cuối cùng. Ngày nay, hệ thống sấy kép thường được sử dụng. Có một đầu đốt, điều khiển và cung cấp quạt riêng cho cả giữa các màu và phần sấy lò cuối cùng. Ưu điểm của hệ thống sấy kép trở nên rõ ràng khi in được thực hiện trên vật liệu giấy bóng kính. Sau khi sấy ban đầu tại trạm màu, lò cuối cùng phải thực hiện chức năng bổ sung là cung cấp độ bám mực bằng cách trộn mực vào lớp phủ giấy bóng kính. Điều này có thể được thực hiện dễ dàng trong các hệ thống kép bằng cách tăng nhiệt lò.

Nhiều máy in kết hợp các phương pháp sấy khác nhau. Ví dụ, trong các khu vực nhiệt độ và vận tốc khác nhau có thể được kết hợp. Ngoài ra, các nguồn nhiệt khác nhau có thể được kết hợp cho các ứng dụng sấy khác nhau. Ở giữa các thiết bị sấy tồn tại không khí nóng và vị trí của các thiết bị sấy trong không gian rất nhỏ giữa các đơn vị in màu sẽ dẫn đến không khí ấm được thổi vào các lô mực và ống bản. Sấy mực sớm sẽ can thiệp nghiêm trọng vào việc truyền mực và in hình ảnh của chúng lên vật liệu (web)

Hình 49: Sơ đồ luồng không khí sấy điển hình trong in flexo

7.2. Bộ phận làm nóng bên trong máy sấy

Máy sấy tốc độ cao của một số nhà sản xuất có một bộ phận làm nóng bên trong máy sấy thay vì trong máy in. Lợi thế là khi bạn bắt đầu quá trình in, bộ phận làm nóng đã làm nóng máy sấy, điều đó có nghĩa là bạn có thể bắt đầu sấy ngay lập tức. Với các loại máy sấy khác (có bộ phận làm nóng trong máy in), rất nhiều vật liệu nền sẽ đi qua máy in trong khi máy sấy vẫn lạnh. Trên các vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ như lá mỏng dễ co lại (shrink foil), điều này có thể là thảm họa.

Hình 50: Công nghệ sấy với lò nhiệt trung tâm

Máy in flexo truyền thống có ba định dạng: xếp thẳng, xếp chồng và ống in trung tâm (CI). In hình ảnh chất lượng cao trên màng mỏng web rộng cho bao bì thực phẩm theo truyền thống được liên kết với máy in flexo ống in trung tâm lớn. Một số máy in và bộ chuyển đổi đã sửa đổi hoặc loại bỏ máy sấy và thay thế chúng bằng các thiết bị làm khô (bảo dưỡng) UV hoặc EB để duy trì sự linh hoạt trong hoạt động của chúng (Hình 51).

Hình 51. Hệ thống sấy với in Flexo thông thường và in Flexo EB

Đây là một ứng dụng in ướt trên ướt không có sấy liên trạm (giữa các trạm). Một số nhà cung cấp cung cấp một công nghệ với bảo dưỡng (làm khô) EB, và những nhà cung cấp khác đang cung cấp các công nghệ có và không có sấy liên trạm.

7.3. Điều chỉnh bộ phận sấy Theo thiết kế các loại mực in flexo có gốc dung môi được khô bằng hiện tượng bay hơi. Mực được phủ thành một lớp mỏng trên chất nền và sau đó được không khí nóng thổi vào. Cả sức nóng bổ sung vào không khí làm khô mực và về lý thuyết làm giảm lượng dung môi chứa trong mực. Có một sự khác biệt lớn về việc sấy khô mực giữa vật liệu bao gói và gói kiện đã in với mức thấp các dung môi chứa trong đó. Không khí nóng mà không có đủ tốc độ sẽ có ít tác dụng cải thiện các điều kiện này và do vậy sẽ không có hiệu quả trong việc sấy khô mực. Dòng khí có tốc độ cao tuy nhiên có đủ năng lượng để thổi qua lớp vùng biên và tiếp tục chu trình sấy một cách có hiệu quả. Các nhà sản xuất máy sấy nhấn mạnh tới ba vấn đề trên chỉ là: Thời gian, nhiệt độ và luồng thổi (dòng chảy). Tính hiệu quả của lò sấy có thể đo được bằng thời gian sẵn có để sấy. Việc sử dụng chính xác thời gian là điều thiết yếu để gia tốc việc bay hơi của các dung môi từ mực và cuối cùng dòng khí thổi có hiệu quả có thể khắc phục được ảnh hưởng bất lợi của lớp vùng biên. Việc sấy khô các loại mực in có gốc nước rất giống chu trình sấy khô các loại mực có gốc dung môi chỉ khác là khó hơn, do hơi nước là một thành phần tiêu biểu có trong môi trường không khí.

8. Hệ thống cuộn lại và gia công sau in

Các máy in có hệ thống ra tờ in khác nhau, tùy thuộc vào cấu trúc của nó và loại sản phẩm mà nó in. Nhiều máy in cuốn đơn vị ra sản phẩm chỉ gồm bộ phận cuộn lại, loại này chủ yếu dùng cho sản phẩm là bao bì được vào bao trên máy tự động. Có loại sau khi in người ta lắp các bộ phận cắt, bế hộp, gấp lồng, dán... kèm theo để ra được sản phẩm cuối cùng. Yêu cầu của của hệ thống cuộn sản phẩm là quá trình cuộn phải ổn định trong các điều kiện in nhanh, chậm, tăng hoặc giảm tốc độ, đồng thời cuộn sản phẩm phải chặt, đều, mép sản phẩm thẳng, hình ảnh trên tờ in không được sây sước, các sản phẩm không được nhăn rách, sờn, không làm đứt sản phẩm. Thiết bị cuộn băng sản phẩm thường có 2 loại cơ bản là cuộn trục và cuộn bề mặt có loại dùng hỗn hợp hai loại trên. 8.1. Cuộn bề mặt Loại này sử dụng lô di chuyển bề mặt để chuyển việc quay tròn do lực ma sát tiếp xúc với đường tròn lô cuốn.Thông thường có 2 dạng phổ biến của loại cuốn bề mặt trong công nghiệp, Loại lô cuốn trục đúp. Là phổ biến nhất, nó sử dụng 2 lô có đường kính bằng nhau để điều khiển băng giấy, sự cuốn lại luôn luôn được điều khiển với tốc độ thay đổi

để đạt được độ căng cơ bản. Bình thường một lô được điều khiển tăng nhẹ để đáp ứng được tốc độ bề mặt khác nhau làm tăng độ chặt của lô sản phẩm. Các ống cuộn giấy có thể được làm các rãnh để giảm việc nhăn giấy và thêm độ cứng cho cuộn sản phẩm. Trong khi cuộn lại trục của cuộn giấy có thể chuyển động lên trên để phù hợp với việc tăng đường kính của cuộn sản phẩm. Loại thứ 2 là ống cuộn đơn. Sử dụng một ống cuốn và cuộn giấy chuyển động ngay khi cuộn lại (đường kính tăng). Áp lực thủy lực dạng hơi luôn được duy trì một cách đều đặn áp lực giữa lô sản phẩm và ống cuộn. Áp lực này có thể được thay đổi để cung cấp cho các cuộn khác nhau được cuốn chặt. Trên cuộn sản phẩm có lô nén, tỳ lên phía trên của cuộn sản phẩm dưới áp lực của hệ thống thủy lực hoặc hơi. Nó tạo áp lực giữa cuộn sản phẩm và ống cuốn. Lô cuốn hai ống có thể cuốn bên trong hoặc ngoài sản phẩm. Một trong các ưu điểm chính của thiết bị cuộn bề mặt là cuộn sản phẩm thu được rất chặt và các cuộn sản phẩm giống nhau, công suất cuộn lại nhỏ hơn 8.2. Cuộn trục ống Cuộn loại dạng trục ống là quay di chuyển thông qua lõi trục. Cuốn theo trục ống phổ biến là dạng trục đơn. Lõi trục được điều khiển bằng điện cơ hay thủy lực để thay đổi tốc độ làm thay đổi độ chặt của cuộn sản phẩm. Cuộn giấy dạng trục cuốn cũng có loại đơn và loại đúp. Loại đơn khi thay cuộn giấy phải ngừng in. Còn loại đúp khi thay cuộn giấy không phải ngừng in. Việc điều khiển mép băng giấy trên hệ thống giấy cuốn lại rất quan trọng vì nó làm cho cuộn giấy thẳng mép. Việc điều khiển này có thể sử dụng 2 dạng là: dẫn băng giấy độc lập trong lúc cuộn lại hai là thay đổi cạnh cuốn để “theo đuổi” mép của băng giấy. Ngày nay có thể dùng hệ thống quét băng giấy để kiểm tra việc cuộn băng giấy dẫn băng giấy độc lập được thông qua bảng điều khiển. 8.3. Hệ thống căng băng giấy cuộn lại Hệ thống này đảm bảo cho băng giấy cuộn lại ổn định, mép giấy thẳng, cuộn giấy chặt, không bị rách, bị đứt giấy trong lúc in. Đồng thời duy trì chính xác in về tay kê và chồng màu. Hệ thống này phải có khả năng nhanh chóng, chính xác theo gia tốc và giảm tốc của máy in. Bù đắp được sự thay đổi đường kính của cuộn giấy. Khi áp dụng cho hệ thống thay cuộn sản phẩm tự động thì phải có khả năng kết nối ở tốc độ cao. Ngoài ra hệ thống còn phải có khuôn rộng phù hợp với băng giấy rộng hẹp, mềm cứng khác nhau của vật liệu kể cả đã đục lỗ. Có 2 dạng điều khiển độ căng là độ căng không đổi và độ căng thay đổi theo sự thay đổi của đường kính lô sản phẩm. Độ căng cuộn lại phụ thuộc vào các yếu tố

như: tốc độ dài băng giấy (tốc độ in), độ căng của lõi lô giấy, độ rộng băng giấy, Taper (độ căng lõi, độ căng lô đầy), đường kính lõi lô và đường kính lô đầy. 8.4. Hệ thống dẫn băng giấy cuộn và lấy ra Loại di chuyển cuộn giấy: Một đầu cảm nhận đọc băng giấy, tín hiệu thu được đưa về thiết bị xử lý để điều khiển hệ thống cơ học chuyển động sang trái/ phải để đưa cả cuộn giấy chuyển động theo phù hợp với băng giấy. Loại di chuyển hệ thống lô đỡ băng giấy: Một đầu cảm nhận đọc băng giấy, tín hiệu thu được đưa vào thiết bị xử lý để điều khiển hệ thống cơ học chuyển động sang trái/ phải để đưa băng giấy chuyển động bù lại sự sai lệch. 8.5. Bộ phận gia công sau in Trong in flexo thường được gắn theo các thiết bị gia công sau in, các thiết bị này rất khác nhau tùy theo đặc điểm của từng loại sản phẩm cần in. Thiết bị đi theo máy in flexo có thể là: cuộn lại; ghép màng; chia cuộn; cắt định hình (cắt bế); dán v.v. Tuy nhiên, phức tạp nhất và phổ biến nhất là hệ thống cắt bế sản phẩm. Có một số loại quy trình cắt bế được sử dụng ngày nay, bao gồm cắt bế phẳng (flatbed die), cắt bế laser và cắt bế quay (rotary die cutting). Nói chung, tên quá trình chỉ ra đặc điểm của nó: cắt bế phẳng sử dụng khuôn dập và ép phẳng, laser liên quan đến việc sử dụng máy cắt laser tốc độ cao, và sử dụng khuôn quay hình trụ và máy ép quay. Các yêu cầu và thông số kỹ thuật được yêu cầu bởi một ứng dụng cắt bế cụ thể, ví dụ, vật liệu, kích cỡ, dung sai, chi phí, thời gian quay vòng, v.v ... là cơ sở để xác định loại quy trình cắt bế phù hợp nhất để sử dụng cho nó. Tuy nhiên, mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm liên quan đến sản xuất

• Cắt bế (cắt định hình) quay

Cắt bế quay là một loại cắt bế sử dụng khuôn hình trụ được thiết kế tùy chỉnh gắn vào máy ép quay để chuyển đổi vật liệu. Vật liệu, thường ở dạng cuộn hoặc dạng tấm riêng lẻ được đưa vào trạm cắt bế của máy in, trong đó có một ống cắt và một ống đe (đỡ) cứng quay theo hướng ngược nhau dọc theo trục ngang của chúng. Khuôn cắt quay có thể hoán đổi cho nhau, có thể là khuôn dập mềm hoặc rắn, đóng vai trò là công cụ thực hiện thao tác cắt thực tế, trong khi ống đe (đỡ) đóng vai trò là bề mặt mà khuôn cắt thực hiện. Khi băng (web) được đưa qua trạm giữa ống khuôn cắt bế và ống đe, lưỡi dao cắt bế sẽ nén băng vật liệu vào ống đe cho đến khi lưỡi dao bế xuyên qua vật liệu. Hành động này tạo ra các vết cắt, tạo khe hoặc đục lỗ mong muốn. Sau đó, băng vật liệu được cuộn lại trên một trục chính hoặc tách thành các phần riêng biệt.

Hình 52: Nguyên lý cắt bế quay

Khuôn cắt định hình được sử dụng trong cắt bế quay là khuôn dập rắn, khuôn có thể điều chỉnh hoặc dụng cụ tấm từ tính. Các khuôn khắc có dung sai cao hơn nhiều và được gia công từ một thanh thép đặc thường được làm từ thép công cụ. Khuôn có thể điều chỉnh có lưỡi dao có thể tháo rời có thể dễ dàng thay thế bằng các lưỡi khác, do bị mòn hoặc để cắt một vật liệu khác, trong khi dụng cụ tấm từ tính có một hình trụ có nam châm đặt trong đó, và một tấm kim loại khắc được gắn hoặc quấn quanh xi lanh cơ sở giữ nó bằng lực của nam châm.

Hình 53: Các loại khuôn cắt bế

Để quá trình cắt bế quay hoạt động trơn tru và ở công suất tối ưu, cần xem xét một số yếu tố, chẳng hạn như cấu hình và cài đặt của máy cắt bế quay, vật liệu được cắt và các đặc tính của nó, cũng như loại khuôn cắt quay sử dụng.

Hình 54: Nguyên lý hoạt động của hệ thống cắt bế quay

Hình 55: Máy cắt bế quay thực hiện nhiều thao tác trong dây chuyền, bao gồm cắt bế (die cutting), rạch /mổ (slitting) ra và tua lại (rewinding)

Chương 4: CÔNG NGHỆ IN FLEXO I. QUÁ TRÌNH SAO TRUYỀN HÌNH ẢNH KHI IN Để tạo ra tờ in có các hình ảnh, chữ bằng máy in được chia thành 2 giai đoạn khác nhau: 1) truyền mực sang vật liệu dưới dạng các hình ảnh, chữ; 2) Quá trình khô và bám lớp mực trên vật liệu. 1. Quá trình tạo ra tờ in trên máy in 1.1. Quá trình tạo ra hình ảnh Để tạo ra được tờ in có những hình ảnh, chữ như mong muốn thì phải truyền lên bề mặt vật liệu mang hình ảnh vật liệu một lớp mực có mật độ quang học khác với bề mặt vật liệu, sự khác nhau về mật độ quang học của mực và vật liệu (độ tương phản) càng nhiều thì hình ảnh nhìn càng rõ. Quá trình truyền lớp mực lên bề mặt vật liệu này gọi là quá trình tạo ra hình ảnh hoặc là quá trình in. Để truyền lớp mực lên bề mặt vật liệu tạo thành tờ in thì quá trình truyền mực đó phải thỏa mãn các điều kiện sau: - Độ dày lớp mực phải đủ lớn để phủ kín hết bề mặt vật liệu hoặc độ dày định trước; - Hình dạng của lớp mực phải đúng theo bản mẫu hoặc yêu cầu định trước; - Vị trí hình ảnh trên tờ in phải đúng theo yêu cầu và không thay đổi trong suốt quá trình in một sản phẩm; - Lớp mực phải được bám chắc và khô trên bề mặt vật liệu. Quá trình truyền lớp mực để tạo hình ảnh từ khuôn in sang giấy có thể được truyền trực tiếp, có thể được truyền gián tiếp qua một ống chung gian. Quá trình truyền hình ảnh của máy in flexo ở trạng thái động nghĩa là hình ảnh được truyền trong khi các ống, băng giấy đều chuyển động, và dạng truyền trực tiếp/ gián tiếp từ bề mặt này tới bề mặt khác theo chiều quay của ống. Mỗi một vòng quay của ống bản trong máy in flexo có thể tạo ra được một tờ in hoặc nhiều tờ in tùy theo khuôn khổ của tờ in và chu vi của ống bản. 1.2. Quá trình tạo ra tờ in Một quá trình tạo ra tờ in bao gồm những giai đoạn khác nhau nhưng chúng đều được chia thành 2 việc độc lập nhau là: truyền mực từ máng mực lên lô anilox, sau đó mới truyền từ lô anilox lên các phần tử in trên bản. Đồng thời quá trình đưa băng giấy hoặc vật liệu in vào vị trí giữa ống bản và ống in, tại đó sẽ xảy ra quá trình truyền mực tạo hình ảnh từ khuôn in lên giấy nhờ áp lực in để tạo thành tờ in.

Tiếp đó tờ in được sấy khô và sang cụm in kế tiếp để in màu tiếp theo. Khi in hết các màu nó sẽ chuyển đến bộ phận sấy khô cuối cùng rồi qua hệ thống gia công sau in hoặc cuộn lại. Đối với phương pháp in flexo có nhiều dạng máy khác nhau, nên trong một vòng quay của ống bản có thể in được một hoặc nhiều sản phẩm giống nhau, tùy từng sản phẩm và ống bản. 2. Quá trình lăn ép in Quá trình lăn ép in trong in flexo là mặt cong ép lên mặt cong khi các ống này chuyển động quay tròn. Để truyền hình ảnh chính xác về hình dạng từ ống bản sang tờ in, khi chúng đều chuyển động thì vận tốc dài tại chỗ tiếp xúc phải bằng nhau, nghĩa là vận tốc tương đối giữa chúng phải bằng không (Vk = Vg). Trong máy in người ta thiết kế máy để làm được điều đó, trong quá trình in người thợ phải căn cứ vào từng loại máy in để điều chỉnh độ dầy bọc ống bản phù hợp. Vận tốc dài Vt = ω.R. Do đó nếu máy in được thiết kế dạng ống bản và ống in có bán kính bằng nhau, thì kiểu răng, số răng trên bánh răng tiếp xúc của chúng đều giống nhau để đảm bảo vận tốc góc (ω) chúng bằng nhau. Trong các máy in, các đơn vị in phần lớn là các ống tròn được chuyển động nhờ các bánh răng gắn kết với nhau để đảm bảo chúng chuyện động cùng nhau trong quá trình in. Muốn vận tốc dài tại các điểm tiếp xúc bằng nhau thì chúng phải nằm trên đường tròn phân độ (pitch circle) của bánh răng. Như vậy, khi dán tấm bản lên ống bản thì độ dầy tổng cộng của bản và vật liệu lót, dán phía dưới phải nằm trên đường tròn phân độ của bánh răng ống

Hình 56 :Truyền hình ảnh trên đường tròn phân độ

Ngoài ra trong in flexo bản in thường khá dầy và có thể dùng các bản có độ dầy khác nhau, nên quá trình in có sự sai số nhất định đó là kích thước của hình ảnh, theo chiều quay của ống. Độ dài thêm này phụ thuộc vào chiều dày của bản, kích thước của ống bản.

L−[2π(T−0.1)]

Độ dài ra tính theo công thức

Trong đó: A độ dài tăng thêm khi cuộn lại L chu vi của ống bản T chiều dầy của bản khi lên khuôn (độ dày bản + độ dày vật liệu lót)

II. MỘT SỐ YẾU TỐ CƠ BẢN LIÊN QUAN TỚI SỰ TẠO RA HÌNH ẢNH

1. Áp lực in và quá trình truyền mực

1.1. Tác dụng và các dạng tạo áp lực in:

Trong quá trình in có tiếp xúc (in dùng bản in) áp lực là yếu tố mang tính chất quyết định đến quá trình chuyền mực tạo hình ảnh. Áp lực in để truyền lớp mực sang giấy in để tạo thành các hình ảnh trên tờ in nếu không có áp lực in thì không thể truyền mực được. Áp lực in trong in flexo bao gồm: áp lực giữa ống bản với lô anilox và ống bản với ống ép in. Tìm sự cân bằng áp lực thích hợp có thể khó khăn. Áp lực quá lớn có thể gây ra lỗi in flexo như tăng điểm (dot) quá mức và tạo vòng quầng (halo), trong khi quá ít áp lực có thể gây ra lỗi mất điểm (dot) in. Các dạng tạo áp lực in. Phần lớn trong các phương pháp in để tạo áp lực đều dùng lực ép của các bề mặt lên nhau trong đó có một bề mặt cứng không lún và một bề mặt mềm có khả năng lún và đàn hồi. Đối với in flexo thì áp lực in được tạo ra do lực ép của ống in có bề mặt cứng lên bề mặt khuôn in có bề mặt mềm và có khả năng đàn hồi. Áp lực in để tạo ra hình ảnh trong in flexo thường tạo ra bởi dùng mặt cong ép lên mặt cong do đó lực ép in được phân bố trên một dải (nip) chạy dọc theo đường sinh của các ống tại chỗ tiếp xúc. 2.2. Ảnh hưởng của áp lực đến chất lượng truyền hình ảnh In Flexo là một quá trình nhạy cảm với áp lực. Bản và mực tốt nhưng nếu không đạt được áp lực vừa đủ để chuyển mực đều thì sản phẩm in vẫn không hoàn toàn đạt yêu cầu. Áp lực truyền in phải vừa đủ để truyền lượng mực theo yêu cầu, nhìn chung in flexo trên những vật liệu có bề mặt phẳng và lượng mực truyền mỏng nên áp lực in không lớn lắm. Nếu áp lực quá nhỏ thì lượng mực truyền sang tờ in không đủ làm cho hình ảnh nhạt hoặc không đều do hình ảnh lên chưa hết. Nếu áp lực quá lớn làm cho hình ảnh truyền sang tờ in bị tòe nét, mất độ chính xác của hình ảnh, hình ảnh không sắc, mực không đều. Ngoài ra làm cho bản phần tử in trên bản bị mòn nhanh. Điều chỉnh áp lực in. Để điều chỉnh áp lực in người ta điều chỉnh vị trí của ống bản với lô anilox và ống bản với ống in. Thực chất là điều khiển khoảng cách giữa các ống. Tất cả các máy in đều có vị trí ép in và nhả ép in khi không in. Nhiều chuyên

gia in khuyên nên bắt đầu điều căn chỉnh lực ép in với màu cuối cùng được đặt và làm việc trở lại màu đầu tiên trên máy in. Bằng cách này, thợ in có thể thấy ngay các điều chỉnh của chúng, phân tích chúng và thực hiện các điều chỉnh bổ sung nếu cần thiết.

2. Sức căng bề mặt và quá trình nhận mực khi in

2.1. Sức căng bề mặt của vật liệu in Trong công nghệ in việc truyền mực lên bề mặt vật liệu in là điều quan trọng nhất có tính quyết định, điều này lại được quyết định bởi sức căng bề mặt của vật liệu in với mực in. Mực muốn bám lên bề mặt vật liệu thì trước hết mực đó phải có khả năng thấm ướt tốt lên bề mặt vật liệu, nó liên quan đến sức căng bề mặt vật liệu và mực. Mực phải làm ướt bề mặt vật liệu hoàn toàn: để cho mực ướt trên vật liệu thì mực phải có trị số sức căng bề mặt thấp hơn vật liệu. Sức căng bề mặt được quy định là DIN, theo quy chiếu trị số DIN của các vật liệu cần nằm trong khoảng từ 36s – 42s thông thường là từ 38s đến 40s. Mực in flexo có thể khác nhau nhưng khi trị số DIN của mực thấp hơn 36s thì mực sẽ thấm ướt.

• Chế hóa điện từ bề mặt vật liệu in flexo

Chế hóa bề mặt là một phần trước khi in, đảm bảo đúng và đầy đủ độ bám dính mực và thường có thể làm cho quá trình in hiệu quả hơn. Một số vật liệu là không thể in, trừ khi chúng đã trải qua xử lý bề mặt. Chất có ái lực thấp cho các loại mực in (sức căng bề mặt thấp) có thể được sửa đổi để cải thiện khả năng in của chúng. Hóa trị/ Xử lý điện tích ( corona treatment ). Phương pháp phổ biến nhất hiện nay là xử lý điện tích (corona), điều này làm tăng khả năng in bằng cách áp dụng một điện áp cao, điện tích tần số cao cho các băng vật liệu. Vật liệu được xử lý bởi các nhà sản xuất cho khả năng in cuối cùng có thể dừng xử lý của chúng đến khi in thành công.

Hình 57: Hệ thống Xử lý điện tích ( corona treatment)

Máy in băng rộng của túi nhựa và màng laminates thường có xử lý điện trường (corona) trên phần nạp vật liệu của máy in, cho phép họ nâng cao sức căng bề mặt ngay lập tức trước khi in. Những xử lý, không chỉ làm tăng diện tích bề mặt, mà còn đốt đi chất trơn trượt và bụi, mà còn cải thiện chuyển mực và độ bám dính. Xử lý bề mặt thường được sử dụng trong in ấn và quá trình chuyển đổi khác để làm thay đổi các đặc tính bề mặt của vật liệu. Quá trình xử lý có thể được thiết kế để cải thiện tính chất thấm ướt của vật liệu, trong đó ảnh hưởng quá trình mực và keo sẽ chảy ra trên bề mặt của vật liệu. Phương pháp xử lý cũng có thể được sử dụng để tăng cường sự gắn kết giữa các bề mặt và các vật liệu sử dụng hoặc loại bỏ tĩnh điện đã tích lũy trên bề mặt vật liệu. Công nghệ xử lý bề mặt đóng một vai trò quan trọng trong việc chuẩn bị các bề mặt của nhiều loại vật liệu thường được sử dụng bao bì (giấy, nhựa, màng, vv) cho các bước xử lý tiếp theo. Hầu hết các vật liệu bằng màng Polyme có trị số DIN thấp hơn 36. Trong trường hợp này thì phương pháp phổ biến nhất là tăng mức DIN của chất nền bằng cách dùng biện pháp xử lý tích điện bề mặt. Biện pháp xử lý tích điện là nạp điện để ôxit hoá bề mặt in nhằm tăng trị số DIN. Xử lý này cũng có tác dụng đốt cháy các tạp chất bề mặt như các chất dẻo bám vào bề mặt. Thuật ngữ "đốt cháy" ở đây chỉ là ước định. Bề mặt thực ra không bị cháy mà được xử lý bằng cách loại bỏ các chất ô nhiễm bề mặt. Kết quả cuối cùng là có một chất nền có trị số DIN cao. Phải cẩn trọng khi tiến hành xử lý điện hoa.

Khi trị số DIN của chất nền không đủ cao, thì vấn đề phổ biến nhất là gây rỗ châm kim. Khi kiểm tra vật liệu in bằng kính hiển vi thấy rõ các lỗ châm kim tại các khu vực được in càng xử lý kém thì các lỗ châm kim càng tồi tệ. Các vấn đề khác về công suất in và độ kết dính sẽ phát sinh khi sức căng bề mặt của mực đối với vật liệu không đúng. 2.2. Sức căng bề mặt của các loại mực in gốc nước

Hầu hết các dung môi có các trị số DIN 20s hoặc 30s, khi phối hợp với các chất nhựa, bột màu và các phụ gia thì mực dung môi thành phẩm sẽ thường có trị số DIN trung bình là 30s. Do vậy vật liệu nào có trị số DIN cao hơn 30s hoặc thấp hơn 40s sẽ được thấm ướt. Trị số DIN của nước nằm trong khoảng 72.8

Chất nhựa nhũ tương (emulsion) dùng trong thành phần mực hoà tan trong nước có trị số DIN thấp khi thêm nước vào thì sức căng bề mặt được tăng. Nhằm tạo cho các loại mực có được một mức DIN phù hợp người ta đã bổ sung vào các lượng nhỏ của dung môi cần thông dụng vào chất có hoạt tính bề mặt. Chất có hoạt tính bề mặt là một danh từ chung chỉ nhiều loại phụ gia có trên thị trường. Một danh từ khác của chất có hoạt tính bề mặt là "chất làm ẩm".

Thuật ngữ "mực có gốc nước" không có nghĩa là "không có dung môi". Thông thường sẽ có các lượng nhỏ của các chất dễ bay hơi (volatiles) được thêm vào để hạ thấp trị số DIN và để tăng công suất in. Các công ty mực luôn tìm tòi để chế tạo ra các loại mực có VOC bằng không và có thể chế được tuy nhiên chúng lại có khả năng in ấn kém và thường có các thuộc tính chịu đựng kém. Việc bổ sung thêm các loại hoá chất này giúp cho mực được thấm ướt trên chất nền thường bằng cách hạ thấp trị số DIN.

3. Lượng mực và chất lượng mực truyền lên bản in

3.1. Điều chỉnh lượng mực truyền lên bản in Việc điều chỉnh được thực hiện bởi một lô xoay bọc cao su hoặc bởi dao gạt. Mực trong các ô chứa nhỏ sau đó sẽ được truyền tới bản in và tới vật liệu. Điều quan trọng là phải hiểu rằng chức năng chính yếu của lô anilox là để đo lường và điều chỉnh lượng của mực tới bản in. Lượng hay dung lượng mực in được quyết định bởi số lượng và kích cỡ của các ô chứa nhỏ được khắc trên lô anilox và phương pháp hiệu chỉnh hay phương pháp gạt trên mặt lô. Hiện tại có 3 phương pháp hiệu chỉnh được sử dụng.

• Phương pháp điều chỉnh mực bằng lô máng mực

Phương pháp cổ nhất và thông dụng nhất được sử dụng trong công nghiệp là hệ thống hai con lăn. Hệ thống này dùng một lô được bọc bằng cao su hay chất dẻo đàn hồi. Được chuyển động bởi một hệ thống truyền tải riêng và quay với vận tốc không đổi thông thường chậm hơn nhiều so với lô anilox. Các lô anilox phải được giữ đúng vận tốc dài bề mặt như ống bản in nhằm đạt được độ truyền mực mịn tới bản in. Việc này thường được hoàn thiện qua một bộ truyền chuyển động bánh răng từ ống ép in tới ống bản in, và ống bản in này lại tải lô anilox để đảm bảo cho tất cả đều giữ được tốc độ như tốc độ bề mặt. Lô anilox quay với tốc độ khác biệt với lô máng mực. Sự khác biệt vòng quay giữa hai lô này tuỳ thuộc vào tốc độ vận hành máy in. Tỷ lệ này nằm trong khoảng cứ 3 vòng quay của lô anilox thì có một vòng quay của lô máng mực bọc cao su. Mức tỷ lệ cao với tỷ lệ 10/1 hoặc 12/1 Vòng quay của lô máng mực sẽ có tác dụng như thao tác chùi mực, do vậy sẽ hiệu chỉnh được một lớp mực đều trên trên bề mặt của lô anilox. Điều quan trọng là độ cứng của lớp màng bảo vệ lô máng mực phải tương thích với tổng các ô nhỏ được khắc trên lô aninox. Nếu lớp màng này quá mềm thì khi tiếp xúc, màng sẽ có tiết diện lớn hơn và quá nhiều mực in sẽ tràn tới bề mặt của lô anilox. Khi xảy ra điều này thợ vận hành máy in phải tiến hành thêm các hiệu chỉnh cạnh máy in tại nấc này. Lực nén quá

mức trên lô aninox của lô máng mực sẽ làm cho mài mòn đối với cả hai lô và trong các trường hợp nghiêm trọng có thể gây cong hoặc bẻ gẫy cổ trục lô bằng thép.

• Lưỡi dao gạt góc ngược (âm)

Một số loại máy in được bổ sung thêm lưỡi gạt góc ngược vào hệ thống hai lô đạt được sự điều tiết tốt hơn đối với việc truyền dẫn lớp mực trên một diện rộng hơn của các tốc độ vận hành. Khi sử dụng hệ thống lưỡi gạt góc ngược nơi lô máng mực truyền dẫn mực sang lô aninox thì điều quan trọng là không được đặt lô máng mực tiếp xúc với lô anilox. Phải giữ được khe hở ít nhất là 0,002mm trong quá trình máy in vận hành. Các khe hở nhỏ hơn giữa lô máng mực và lô anilox có thể không cho được độ dày lớp màng mực đủ để bôi trơn cánh gạt hiệu chỉnh làm cho chóng mòn cả lưỡi dao gạt lẫn lô anilox. Các lưỡi gạt góc ngược chủ yếu được sử dụng khi không có lô máng mực bọc cao su. Trong hệ thống này bề mặt của lô anilox được ngậm mực hoặc bằng cách một phần được ngâm vào bình chứa mực hoặc qua một hệ thống bơm mực. Rất nhiều các loại mực máy in flexo đã được thiết kế với hệ thống lưỡi gạt hiệu chỉnh đảo góc đơn chiếc. Lưỡi gạt hiệu chỉnh phải tiếp xúc với bề mặt của lô anilox với một góc 300 so với điểm tiếp tuyến dung sai cho phép ±20. Tại góc này lưỡi gạt cắt bỏ hoặc nạo lượng mực dư từ bề mặt của lô anilox chỉ để lại lượng mực ở trong các ô nhỏ để truyền tới bản in. Hệ thống lưỡi gạt đảo góc cho phép có được độ dày của lớp mực chính xác để truyền tới bản in theo các tốc độ vận hành, mà không cần phải tiến hành hiệu chỉnh cạnh máy in. Việc cài đặt áp lực cho lưỡi gạt hiệu chỉnh góc ngược cần được giữ ổn định với mức ổn định tối thiêủ để truyền lớp màng mực mỏng một cách đồng đều.

• Điều chỉnh mực trong hệ thống dao gạt buồng

Hệ thống điều chỉnh buồng dao gạt là một hệ thống mới nhất được sử dụng trong công nghiệp in flexo. Buồng dao gạt này gồm hai lưỡi gạt. Một cái là lưỡi gạt góc ngược làm chức năng hiệu chỉnh lượng mực thực tế từ lô anilox còn cái khác là lưỡi chặn để giữ mực trong buồng chứa. Hai lưỡi gạt được cài đặt sẵn tại các góc riêng để hiệu chỉnh mực chuẩn xác được gắn chặt vào tấm phía sau taọ thành một hộp ba cạnh. Khi sử dụng bộ này vào lô anilox thì buồng lưỡi gạt được định hình giữa lô anilox và cấu kiện ba cạnh này. Các cạnh của lô anilox được bịt bởi các tấm bằng nỉ, cao su, hoặc bằng các nguyên liệu nhựa. Cơ cấu bịt cạnh này có thể theo nguyên lý lò so nén hoặc nén áp. Khi mực được bơm vào buồng nó sẽ được nạp áp. Hệ thống buồng gạt hiệu chỉnh giúp cho việc giảm sự bay hơi dung môi hoặc nước từ mực in giữ cho các tính lưu biến của mực được kiểm soát. Một yếu tố đặc thù

trong việc vận hành hệ thống buồng gạt điều chỉnh là các cài đặt về áp lực phải được ổn định theo chỉ định của nhà chế tạo thiết bị. Một vài trong số các bộ này có các bộ điều khiển nạp áp không khí còn các loại khác lại có các bộ điều khiển bằng tay với bộ vít được lắp sẵn được dùng bảo vệ hoặc chống quá áp. Không được hiệu chỉnh các chốt này. Cài đặt quá áp có thể làm hỏng lô anilox trong một thời gian rất ngắn. Chú ý: Khi tiếp xúc với các lưỡi gạt hiệu chỉnh để tiến hành vệ sinh hay lắp ráp phải tuân thủ các cảnh báo an toàn. Bất kể lưỡi gạt được làm bằng các loại nào thì các lưỡi đó cũng rất sắc và có thể gây thương tích nếu bất cẩn. Các lưỡi gạt bằng thép thường có độ dày từ 0,004mm đến 0,009mm nên có thể coi như dao cạo. 3.2. Căn chỉnh hệ thống chứa mực trong in flexo Khay chứa mực được thiết kế chuẩn là loại chứa được một lượng mực tối thiểu. Điều này là để giảm một lượng mực hồi của máy in phải tái sử dụng khi tiến hành một đợt in mới. Ngoài ra việc giữ được ổn định một lượng mực tối thiểu trong xitec còn có tác dụng làm cho sự cân bằng dung môi được kiểm định tốt hơn. Xitec mực cũng cần phải có độ tuần hoàn tốt qua toàn bộ bàn in. Điều này sẽ giảm xu thế mực bám bẩn vào bản. Đặc biệt quan trọng là khi sử dụng các chất màu kim loại và cũng đối với các loại mực trong suốt không có độ tán sắc cao. Xitec mực cần được che để tránh thất thoát dung môi khi máy chạy. Điều này không chỉ tiết kiệm được tiền bạc bằng việc giảm lượng dung môi pha chế cần thiết mà còn giữ được độ cân bằng dung môi trong mực ổn định hơn dẫn tới kết quả in rõ ràng hơn. 3.3. Lọc mực in khi in Khi mực được chế tạo đã được lọc khi rót vào thùng vận chuyển. Sau khi mực được cho vào các xitec có thể bị ô nhiễm bởi hàng loạt các yếu tố. Nếu in trên giấy chủ yếu bị ô nhiễm bởi các bột giấy. Bất kể vật liệu được in nào thì luôn có thể xảy ra hiện tượng bị ô nhiễm. Để loại bỏ hiện tưọng ô nhiễm này cần dùng các bộ lọc đặt cạnh máy in. Điều này tránh cho việc lô anilox bị tắc hoặc in bẩn. Bất kỳ loại mực nào trước đó đã dùng trên máy in trước khi đưa vào sử dụng lại đều phải được lọc. Mực sạch là điều tuyệt đối cần thiết đối với chất lượng cao của sản phẩm in. Với các loại máy in có cánh gạt hiện nay chất cặn bẩn có thể bị đóng cứng dưới cánh gạt và gây hỏng lô anilox.

III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT IN FLEXO

1. Khái niệm Công nghệ sản xuất in flexo là quá trình tạo ra sản phẩm bằng máy in. Đây là các bước làm trên máy in flexo để tạo ra sản phẩm từ đầu đến cuối. Các bước công

việc này nhiều hay ít đơn giản hay phức tạp phụ thuộc vào loại máy in và đặc điểm của sản phẩm cần in. Các công việc có thể được chia thành các giai đoạn: Chuẩn bị in, In và Kết thúc in. Những công việc này có thể do một số người cùng làm trong quá trình sản xuất. Khi nhiều người cùng làm nên phân công nhiệm vụ, trách nhiệm của từng người phù hợp với khả năng của họ. Trong khi làm việc phải phối hợp với nhau tốt để đảm bảo công việc nhanh chính xác và an toàn.

2. Công việc chuẩn bị

2.1. Chuẩn bị sản xuất 1) Xem phiếu sản xuất để biết công việc cần làm, thời gian làm, xem sổ bàn giao ca để biết tình trạng của máy in và các công việc cần làm tiếp theo. 2) Căn cứ vào phiếu sản xuất để xuất vật tư như giấy, vật liệu in (về chủng loại, số lượng), mực in và các dung môi pha (loại mực, dung môi, số lượng, đơn pha chế…) và một số vật tư khác liên quan đến công việc cần làm. 3) Chuẩn bị loại lô anilox phù hợp với sản phẩm hoặc mực cần in. 4) Chuẩn bị ống bản có cỡ phù hợp với công việc cần in. 5) Nhận bản in và kiểm tra bản về kích thước, độ dày, độ cứng, chất lượng phần tử in và không in. Cắt bản theo yêu cầu và làm sạch bản. 6) Chuẩn bị vật liệu và dụng cụ dán khuôn lên ống bản. 7) Chuẩn bị vật liệu cán láng theo yêu cầu của sản phẩm. (nếu có) 2.2. Chuẩn bị máy in 1) Kiểm tra sơ bộ máy in, các thiết bị đi kèm và làm công tác bảo dưỡng trước khi in. Tra dầu mỡ và các vị trí theo quy định. Cho máy vận hành thử để kiểm tra toàn bộ 2) Cài đặt thông số máy in. Ghi nhật ký công việc được tiến hành là một công cụ quan trọng đối với các vấn đề phải xử lý sau này. Phải ghi vào nhật ký các giữ liệu số, các cài đặt máy in, điều kiện trạng thái mực in, thông tin về vật liệu in, các điều kiện về xưởng in. Công nghệ in bao gồm hàng loạt các yếu tố khác nhau như vật liệu in, chủng loại và tuổi thọ của máy in, công suất sấy, tốc độ máy in, các chủng loại mực, hỗn hợp dung môi, thời gian trong năm và các điều kiện xưởng in. Có thể ghi tài liệu cho từng đợt in, theo mỗi chủng loại công việc. Thậm chí nếu có thể tra cứu lại thông tin này nếu sau này xẩy ra sự cố. 2.3. Chọn lô anilox Chọn loại lô anilox phù hợp với loại vật liệu và sản phẩm cần in. Chuẩn bị dao gạt mực trên lô anilox (nếu máy dùng hệ thống dao gạt) 2.4. Chọn ống bản và dán bản

• Hệ thống bơm mực Hiện nay có nhiều chủng loại bơm mực, nhưng những loại bơm ly tâm. Loại bơm ly tâm được sử dụng rộng rãi ngày nay, nó vận hành tốt đối với các đợt in dài và ít cần bảo dưỡng có tác dụng tuần hoàn mực tốt. Bất kể việc sử dụng loại bơm nào cũng cần phải tuân theo các chỉ định sau: Bơm phải thiết kế bằng các loại vật tư tương đồng với các thành phần của mực; Nếu sử dụng loại mực có gốc nước thì điều quan trọng bơm đó phải là loại chống gỉ; Nếu dùng loại mực có gốc dung môi thì bơm phải có các bộ phận chịu được dung môi mực các loại. Ống mềm hồi mực phải được ngâm vào trong xitec mực càng thấp càng tốt, có nghĩa là luôn ở dưới bề mặt mực. Điều này tránh được hiện tượng gây bọt trong bơm mực. Mặc dầu đây là điều quan trọng đối với các loại mực gốc nước nó cũng rất có ích đối với các loại mực gốc dung môi. Bơm phải truyền được dòng mực theo yêu cầu với giải rộng về độ nhớt tầm đẩy và tốc độ và lưu ý rằng bơm càng phổ dụng càng tốt. Nó phải là loại dễ vệ sinh và không có các bề mặt bên trong lưu giữ mực khô. Hệ thống đẩy mực phải có chế độ tự xả khi bơm được ngắt nếu không cặn mực sẽ tăng và gây khó khăn hơn cho việc vệ sinh. Mực in flexo có xu thế bị lắng khi để trong hộp chứa do vậy cần hoà trộn các phụ gia dung môi một cách kỹ lưỡng và nhanh chóng trước khi được tuần hoàn tới bản in. Nếu dùng loại bơm pistông, bơm vít, bơm nhu động hay bơm màng cần bổ sung thêm bộ khuấy nhỏ. Đầu nhận của bơm cần phải chạm tới gần như sát đáy của bình

Đây là quá trình dán các miếng bản là cao su hoặc photopolymer lên ống bản, tại những vị trí cố định phù hợp với từng loại sản phẩm. Chọn loại ống bản có đường kính phù hợp với loại sản phẩm cần in Khi dán khuôn có thể dán từng miếng bản chứa các hình ảnh, chữ rời rạc, có thể dán cả miếng lớn quanh ống bản, tùy thuộc vào loại máy in và cách chế tạo bản in. Quá trình dán bản lên ống bản đòi hỏi phải chính xác, nhất là sản phẩm in nhiều màu. Thông thường người ta dùng keo dán hoặc băng dính 2 mặt để dán. Loại keo hoặc băng dính này phải đảm bảo giữ bản chắc và cố định trên ống trong suốt quá trình in. Việc dán bản lên ống khuôn có thể có thể được tiến hành bởi thiết bị dán bản và kiểm tra bằng hệ thống màn hình. Nói chung có nhiều cách dán khác nhau tùy thuộc vào thiết bị và kinh nghiệm của người thợ. 2.5. Chuẩn bị mực in Pha màu mực theo yêu cầu (nếu cần thiết) Pha dung môi vào mực để đạt độ nhớt theo yêu cầu

• Máng/ khay chứa mực Khay chứa mực được thiết kế chuẩn là loại chứa được một lượng mực tối thiểu. Điều này là để giảm một lượng mực hồi của máy in phải tái sử dụng khi tiến hành một đợt in mới. Ngoài ra việc giữ được ổn định một lượng mực tối thiểu trong xitec còn có tác dụng làm cho sự cân bằng dung môi được kiểm định tốt hơn. Khay mực cũng cần phải có độ tuần hoàn tốt qua toàn bộ bản in. Điều này sẽ giảm xu thế mực bám bẩn vào bản. Đặc biệt quan trọng là khi sử dụng các chất màu kim loại và cũng đối với các loại mực trong suốt không có độ tán sắc cao. Khay mực cần được che để tránh thất thoát dung môi khi máy chạy. Điều này không chỉ tiết kiệm được tiền bạc bằng việc giảm lượng dung môi pha chế cần thiết mà còn giữ được độ cân bằng dung môi trong mực ổn định hơn dẫn tới kết quả in rõ ràng hơn. Khi in mực phải được lọc trước khi rót vào thùng vận chuyển. Bất kể vật liệu được in nào thì luôn có thể xảy ra hiện tượng bị ô nhiễm. Để loại bỏ hiện tưọng ô nhiễm này cần dùng các bộ lọc đặt cạnh máy in. Điều này tránh cho việc lô bị tắc hoặc in bẩn. Mực sạch là điều tuyệt đối cần thiết đối với chất lượng cao của sản phẩm in. Với các loại máy in có dao gạt hiện nay chất cặn bẩn có thể bị đóng cứng dưới dao gạt và gây hỏng lô anilox.

chứa mực để hút các chất nặng hơn và có được công suất đẩy tối đa tại điểm cuối hành trình.

3. Công nghệ in flexo

3.1. Các bước làm Tùy thuộc từng loại máy in và sản phẩm in, các công việc có thể khác nhau về chi tiết. 1) Lấy cuộn sản phẩm đã in trước ra khỏi máy, sau đó đặt lõi cuốn mới vào cho công việc tiếp theo. Nếu là in sản phẩm được gia công sau in ngay trên máy thì lắp và điều chỉnh hệ thống công tác đi theo phù hợp với từng loại sản phẩm cần in và cách in. 2) Lắp cuộn giấy hoặc vật liệu in lên hệ thống lắp cuộn và làm các công việc khác tùy thuộc từng loại máy và cách in. 3) Lấy mực cũ ra (nếu in mực khác) rửa sạch hệ thống chứa và bơm mực. 4) Chọn lô anilox phù hợp. Đặt lô anilox vào vị trí (nếu thay hoặc tháo ra rửa). Lắp, căn chỉnh góc tiếp xúc và áp lực dao gạt mực trên lô anilox (nếu máy dùng dao gạt). 5) Thay ống bản: bỏ ống bản cũ ra và đặt ống bản mới (đã dán tấm bản in) vào đúng vị trí (có thể dùng thiết bị nâng chuyên dụng). Khi đặt ống bản vào cần đánh

dấu vị trí tiếp xúc của các răng trên ống để tạo thuận loại cho việc điều chỉnh tay kê. 6) Kiểm tra áp lực giữa lô anilox – bản và ống bản - ống in, để đặt áp lực phù hợp với loại sản phẩm in. Khi đặt áp lực in thì chúng phải ở vị trí ép in. Kiểm tra lực ép (bằng thước lá thép) 2 đầu và giữa ống. Trước hết đặt áp lực giữa ống bản với lô anilox và ống bản với ống in. 7) Đưa mực vào máng chứa mực hoặc thùng chứa mực (mực trước khi đưa vào in phải đảm bảo pha đúng màu và độ nhớt đã định trước). 8) Đặt chế độ sấy khô mực theo yêu cầu (nhiệt độ sấy, tốc độ gió, cường độ chiếu UV...). Cho hệ thống hút mùi hoạt động. 9) Lấy tay kê: cho máy chạy chậm để điều chỉnh tay kê chính xác, với sản phẩm in nhiều màu thì phải chồng chính xác. 10) Kiểm tra tờ in và ký bông in 11) Cho máy chạy ra sản phẩm để điều chỉnh các hệ thống làm việc sau in và hệ thống sấy khô, cán, láng màng, cắt bế, dán, cuốn sản phẩm… 12) Kiểm tra toàn bộ công việc lần nữa và lấy sản phẩm mẫu để ký ký bông lần 2. 13) Khi tất cả các công việc đã hoàn chỉnh, tờ sản phẩm đã được người có trách nhiệm ký duyệt, thì tiến hành chạy sản lượng. Tăng dần tốc độ in lên tốc độ dự tính. Điều chỉnh tất cả các bộ phận cho đồng bộ, chính xác, ổn định. 14) In sản lượng với tốc độ đã định trước, thường xuyên theo dõi máy chạy và kiểm tra chất lượng tờ in trực tiếp trên máy hoặc qua hệ thống kiểm tra chất lượng. Điều chỉnh kịp thời những sai lệch khi in để đạt chất lượng tờ in tốt nhất: kiểm tra lượng mực truyền, độ căng của băng giấy, tay kê, chồng màu, độ khô của mực, chất lượng cắt bế, gấp, dán... 15) Khi in hết số lượng dừng máy kiểm tra sơ bộ chất lượng và lấy sản phẩm ra để chuẩn bị cho quá trình sản xuất tiếp theo. 3.2. Một số yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng in. - Dạng máy in - Hệ thống cung cấp mực gồm: Tần số và cỡ của lô anilox; Hệ thống lô máng mực, dao gạt mực. - Loại mực in: Loại màu, Cường độ màu, Độ sạch mầu, Độ nhớt của mực, Độ bám và tốc độ khô của mực. - Vật liệu nhận hình ảnh: vật liệu nhận hình ảnh phải phù hợp với loại mực, phương pháp làm khô, làm lạnh tờ in, tốc độ in.

- Bản in: sự đồng đều về độ dầy, độ cứng, độ phẳng của phần tử in, loại t’ram, chất lượng phần tử in, kích thước ổn định, độ bền vững cao, khả năng nhận và truyền mực, mức độ chính xác và ổn định khi dán bản. - Điều kiện in: quá trình lăn ép in, sao truyền hình ảnh, áp lực in, tốc độ in, khí hậu. - Độ căng và chuyển động chính xác, ổn định của băng vật liệu. - Người thợ in và môi trường sản xuất, điều kiện xung quanh. 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng cần được kiểm tra là: - Chất liệu và độ dày, độ cứng của bản in - Độ nhớt của mực, sự bay hơi của dung môi - Độ đậm của mực - Số ô chứa của lô anilox - Áp lực in - Áp lực dao gạt - Tốc độ in - Nhiệt độ sấy

4. Tiêu chuẩn của tờ in

Tiêu chuẩn về hình học: Tất cả các hình ảnh trên tờ in phải có hình dạng theo bản mẫu, hoặc yêu cầu của bản mẫu, kích thước của hình ảnh phải đúng với yêu cầu bản mẫu. Tiêu chuẩn vị trí: Tất cả các hình ảnh trên tờ in phải nằm đúng vị trí, theo yêu cầu của maket và các vị trí này phải thống nhất cho tất cả các tờ in của một sản phẩm. Tiêu chuẩn về hình ảnh: - Tông màu (độ đậm nhạt) của hình ảnh phải đúng như bản mẫu; - Hình ảnh chồng màu phải chính xác; - Hình ảnh phải đầy đủ, không thừa, thiếu; - Các nét hình ảnh, chữ phải sắc nét. Tiêu chuẩn về màu sắc: - Màu sắc của sản phẩm phải giống mẫu hoặc yêu cầu của bản mẫu; - Màu của tờ in của một loại sản phẩm phải giống nhau. Các tiêu chuẩn khác: - Vị trí của các hình ảnh phải phù hợp với cách gia công tờ in để tạo thành sản phẩm; - Lớp mực trên tờ in phải khô và bám chắc lên bề mặt vật liệu, hình ảnh không được dính sang tờ in khác; - Tờ in không được nhăn, rách, bẩn; - Cuộn sản phẩm phải thẳng, chặt.

5. Kiểm tra chất lượng hình ảnh khi in

Để kiểm tra chất lượng tờ in người ta căn cứ vào loại tờ in. Nếu in tờ rời thì lấy tờ in ra kiểm tra trực tiếp bằng mắt hoặc bằng thiết bị đo mật độ quang học của mực trên tờ in. Nếu in giấy cuộn, thì sử dụng thiết bị kiểm tra trên máy bằng màn hình hiện thị trên máy in; hoặc hệ thống gương phản chiếu được gắn trên máy bằng mắt quan sát tờ in khi nó đang chuyển động trên máy.

Hình 58: Thiết bị kiểm tra chất lượng sản phẩm khi in bằng cách nhìn qua gương

Hình 59: Hệ thống kiểm tra chất lượng in bằng hệ thống chụp hình

IV. MỘT SỐ SAI HỎNG THƯỜNG GẬP TRONG IN FLEXO

In Flexo là một công nghệ in được sử dụng khá phổ biến trong sản xuất bao bì mềm và được khá nhiều nhà in sử dụng. Trong quá trình vận hành sản xuất chắc chắn sẽ không thể tránh được các lỗi phát sinh, nhất là trong quá trình in. Sau đây là các lỗi khi in thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục .

Lỗi in

Nguyên nhân

Cách khắc phục

T T 1 Mực in bị dính

(blocking) Là sự dính giữa lớp mực in và bề mặt vật liệu không mong muốn.Thường gây ra bởi áp lực hoặc nhiệt độ thay đổi

1.Kiểm tra tỉ lệ dung môi bộ phận sấy,dùng dung môi có độ bay hơi nhanh 2.Giảm độ dày lớp mực: giảm độ nhớt, kiểm tra bộ phận sấy 3.Giảm nhiệt độ sấy: Lắp lô lạnh (phải giảm ít nhất 50C) 4.Giảm áp lực cuộn thu 5.Giảm áp lực khi quấn cuộn: Dùng tác nhân chống dính trong mực.Dùng đúng màng 6.Giảm áp lực khi quấn cuộn: Dùng tác nhân chống dính. Dùng pigment ít dịch chuyển 7.Tăng nhiệt độ tại lô làm lạnh 8.Giảm chiều cao cuộn vật liệu

1.Mực in không khô trên bề mặt vật liệu 2.Dung môi phủ trên mực in 3.Lô thu cuộn quá nóng 4.Áp lực tại cuộn thu quá lớn 5.Xử lý carona được thực hiện trên cả hai mặt và thường xảy ra khi quá trình xử lý này lại được thực hiện với các thông số khác nhau 6.Chất làm dẻo gây ra hiện tượng chuyển dịch (ví dụ màng vinyl) 7.Dư ẩm trên vật liệu 8.Khối lượng của vật liệu quá lớn (đầu ra)

2 Mực in bị lem

tại biên (feathering) Đường biên tái tạo không tốt, bị nhòe. Các vệt xuất hiện quanh đường biên thông thường do mực in không phù hợp

1.Thiết lập áp lực in chưa phù hợp 2.Mực in khô trên khuôn in 3.Cài đặt thông số tại lô anilox chưa đúng 4.Độ nhớt của mực in không kiểm soát tốt 5.Dung môi không giữ ổn định 6.Các vết dơ, bụi trên bề mặt vật liệu in bị bám lên khuôn in 7.Khuôn in chưa tốt8.Do hiện tượng tĩnh điện

3 Mực in có bọt khí (foaming) Có quá nhiều bọt tại máng mực, tại hệ thống bơm mực

1.Cài đặt lại áp lực in 2.Làm sạch bản : Dùng dung môi ít bay hơi hơn, chắc chắn rằng nắp máng mực đã đóng (đối với hệ mực kín) 3.Cài đặt thông số về áp lực, khoảng cách giữa các trục trong hệ thống cấp mực. 4.Chỉnh đúng độ nhớt: Đóng nắp hệ thống cấp mực. 5.Ổn định lại thành phần mực in 6.Lau bản: Giảm độ nhớt nhằm giảm độ dính: sử dụng thiết bị làm sạch máy in (nếu có) 7.Làm lại khuôn in 8.Dùng thiết bị chống tĩnh điện.Giảm độ nhớt mực in.Lau bản 1.Dung môi dạng ester nhằm bù lại lượng mực hòa lẫn 2.Chỉnh lại độ PH, giảm độ nhớt, thêm lượng nhỏ chất chống tạo bọt 3.Giảm đường kính lô máng mực. 4.Giảm vận tốc bơm mực: Chỉnh chiều cao đặt máy bơm 5.Đảm bảo lượng mực đủ tại máng. Nâng cao chiều cao của mực trong máng. 6.Thêm chất chống tạo bọt 7.Thay mực in mới đạt chất lượng.

1.Dung môi không giữ ổn định 2.Độ PH hoặc độ nhớt không giữ ổn định 3.Tỉ lệ các lô 1:1 tại hệ thống cấp mực 4.Bơm mực có điều bất thường. 5.Bộ phận bơm mực và ống dẫn mực hòa tan quá nhiều bọt khí. 6.Thiếu thành phần chống tạo bọt trong công thức mực in 7.Mực in kém phẩm chất trong khi lưu khô 1.Mực in quá yếu hoặc độ nhớt quá thấp 2.Bề mặt bản in không đồng đều 3.Có lớp màng bám trên bề mặt bản trong quá trình làm bản. 4.Có đốm dơ hoặc lỗ nhỏ trên ống ép in

1.Thay mực mới hoặc làm nhạt màu nhưng không làm thay đổi độ nhớt 2.Tăng áp lực giữa khuôn in và ống ép tăng độ nhớt, tăng chiều dày lớp mực, dùng bản mềm hơn. 3.Rửa bản với dung môi mạnh.Làm lại bản 4.Ống ép in phải được làm sạch cẩn thận khỏi mực in và các vật lạ

4 Mực in bị lốm đốm (mottled print) Lỗi in : Lớp mực in không đều: dẫn tới hiện tượng xuất hiện các đốm (như là vỏ trái cam)

hoặc sọc

5.Bề mặt vật liệu in không đồng đều 6.Mực in không thấm ướt bề mặt vật liệu in 7.Mực in tạo thành dạng ô, lưới do dư thừa chất chống tạo bọt. 8.Bản bám vật thể lạ 9.Lô anilox bị mòn

5 Mực in tràn,

phần tử in bị to nét (filling in) Thừa mực in trên hoặc xung quanh mép phần tử in, đặc biệt tại những chi tiết nhỏ (hoặc chữ t’ram)

6 Mực in truyền

kém (bad ink transfer) Mực in bám dính quá nhiều

1.Pigment có dính bụi 2.Bị dơ có các vật lạ 3.Chữ, các chi tiết hoặc t’ram chọn chưa phù hợp 4.Cân bằng dung môi trong mực in không ổn định 5.Khuôn in chế tạo bị lỗi 6.Cài đặt thông số tại vị trí tiếp xúc khuôn in và ống ép không đúng 7.Mực in bị dính bám từ đơn vị in trước đó 8.Độ nhớt mực in cao 9.Độ nhớt hoặc độ PH kiểm soát chưa tốt 10.Độ cứng của lô máng mực quá thấp. 1.Mực in phủ lớp dầu liên kết quá mỏng 2.Xảy ra hiện tượng tách lớp mực in do dung môi trộn

5.Dùng bản và băng keo 2 mặt mềm hơn, kiểm tra lại mức độ xử lý bề mặt màng 6.Đảm bảo công thức pha mực đúng.Thay hệ mực, liên hệ với các nhà cung cấp mực , màng…. 7.Thay mực mới 8.Lau sạch bản, kiểm tra xem bộ phận lọc mực có hoạt động tốt, kiểm tra xem dung môi có làm hư hại bản in. 9.Kiểm tra lô anilox có bị mài mòn dẫn đến vách ngăn bị to ra, thay lô anilox có độ phân giải cao hơn. 1.Sử dụng pigment có độ phân tán cao, bảo đảm rằng thiết bị bơm có ống dẫn mực sạch sẽ. 2.Giống 1 3.Kiểm tra tính phù hợp của chữ các chi tiết hoặc t’ram cho in flexo 4.Thay mực in đúng công thức 5.Kiểm tra lại hình dạng và độ sâu phần tử in: Nếu bản in quá mềm nên thay bản có độ cứng cao hơn. 6.Tăng áp lực tại lô máng hoặc dao gạt mực của các hệ thống cấp mực tương ứng. 7.Kiểm tra lại tốc độ bay hơi của dung môi, kiểm tra bộ phận sấy. 8.Kiểm tra độ nhớt , kiểm tra sự lựa chọn lô anilox cho phù hợp. 9.Kiểm tra độ nhớt và độ PH chắc rằng nắp máng mực đã đóng 10.Sử dụng lô máng mực có độ cứng cao hơn. 1.Thêm mực mới hoặc pha lại cho đến khi đạt được độ nhớt cần. Tăng độ phân giải lô anilox, giảm thể tích chứa mực của anilox.Thay mực nếu cần. 2.Thay dung môi phù hợp

hoặc từng mảng lên bề mặt sản phẩm

không đều. 3.Mực in khô trên khuôn in 4.Vật liệu in không nhận mực in. 5.Lực ép in quá nhỏ 6.Lô anilox chọn sai

7 In mất chi tiết (skip out) Mực in truyền quá kém lên vật liệu, đôi khi mất chi tiết một phần hoặc từng mảng

8 Mực in lem (bleeding) Máy in sau ép quá mạnh lên màu in trước và do màu thứ nhất chưa kịp khô

1.Độ sâu phần tử in không quá nông 2.Khuôn in làm bản quá xấu 3.Lực ép quá thấp 4.Các trục tại đơn vị in không được siết chặt. 5.Khuôn in bị nảy , xóc. 6.Máy in không được đặt trên nền phẳng 1.Màu in trước chưa kịp khô khi in màu in thứ hai 2.Khuôn in ép quá mạnh khi in màu thứ nhất 3.Chất màu có thể hấp thụ một số chất làm dẻo Platic 4.Màu thứ hai không in được bởi vì : - độ nhớt thấp - Mực in khô quá nhanh - Mực in có độ PH quá thấp hoặc quá cao - Bề mặt vật liệu quá dễ bám mực in - Mực in không tương thích với mực in thứ nhất 1.Độ phân giải của lô anilox quá thấp

3.Dùng ít dung môi lại. Xem lỗi in “mực khô quá nhanh” 4.Kiểm tra loại mực in dùng cho vật liệu chuyên dùng. 5.Tăng lực ép in. 6.Kiểm tra sự phù hợp của anilox.Kiểm tra sự mài mòn lô anilox 1.Kiểm tra các thông số của bản in 2.Kiểm tra lại ống ép in. 3.Kiểm tra lại lực ép tại lô anilox và tại ống ép in 4.Siết lại các trục 5.Kiểm tra lại độ đồng tâm của trục khuôn in; độ chính xác của ổ trục, bánh răng 6.Chỉnh sửa lại vị trí của các phần đế của đơn vị in. 1.Tăng tốc độ khô của mực; dùng dung môi có tốc độ bay hơi nhanh hơn.Giảm độ dày lớp mực.Tăng độ phân giải trục anilox 2.Giảm lực ép in khi in mực thứ nhất 3.Không sử dụng loại mực in có chất màu để hấp thụ chất làm dẻo đó 4.Khắc phục - Tăng độ nhớt mực thứ hai hơn mực đầu - Sử dụng dung môi với tốc độ bay hơi thấp hơn.Giảm cung cấp nhiệt lượng lên bản.Tăng tốc độ in. - Chỉnh độ PH cho phù hợp - Thay vật liệu in.Giảm độ dày lớp mực in.Tăng tốc độ khô mực - Hỏi nhà cung cấp mực cách sử dụng phụ gia 1.Tăng độ phân giải lô anilox nhưng vẫn đảm bảo được màu in

9 Tăng diện tích tiếp điểm t’ram

(dot gain)

2.Độ dày bản quá lớn hoặc do bản bị yếu 3.Băng keo dán không phù hợp 4.Áp lực in lớn 5.Hệ thống cấp mực chất lượng thấp 6.Các bộ phận đơn vị in bị mài mòn 7.Ống ép in hoặc ống mang bản bị dơ

2.Giảm độ dày bản: kiểm tra lượng dung môi phủ lên bản 3.Thay băng keo.Kiểm tra sự tồn tại của bọt khí, bụi dưới băng keo 4.Giảm áp lực in tối thiểu 5.Sử dụng hệ thống cấp mực dạng kín 6.Kiểm tra và thay thế những ổ trục, bánh răng, trục …phù hợp 7.Làm sạch ống ép in , ống bản

Chương 5: MỰC IN FLEXO

I. THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA MỰC

Mực in flexo có thành phần cấu tạo giống như mực in của các phương pháp in khác: Chất màng màu; Chất liên kết; Dung môi và Chất phụ gia. 1. Chất mang màu (Colorant) Chất mang màu là chất tạo ra màu sắc cho mực in, nó gồm có hạt màu (pigment) và thuốc nhuộm. Thuốc nhuộm sử dụng trong mực flexo gồm những chất sau: Spirit - chứa tổng hợp các hợp chất của kim loại; Axit; Cationic. Thuốc nhuộm thường được sử dụng để in trên giấy không nhạy với nước, nhựa, plastic và dung môi. Pigment là những hạt màu có kích thước rất nhỏ (khoảng 0.5µm) được phân tán dạng nhũ tương đồng đều trong môi trường chất liên kết. Ngoài ý nghĩa quyết định đối với các đặc tính màu của mực thì pigment cũng có vai trò đáng kể trong các tính chất quan trọng của mực như độ bền màu, bền ánh sáng, hóa học, độ chảy. Để lựa chọn pigment phù hợp chế tạo mực in, nhà sản xuất phải quan tâm đến một số đặc tính cụ thể của pigment

2. Chất liên kết/ mang tải (Vehicles)

Chất liên kết hay còn gọi là chất mang tải là thành phần tạo môi trường phân tán chất màu. Chất liên kết tạo thành màng mực trong qua trình in và khi khô tạo ra sự bám chắc của mực trên vật liệu. Chất liên kết tạo ra các tính in cho mực. Dựa vào đặc điểm của chất liên kết người ta phân loại thành các loại mực khác nhau như mực gốc dầu, mực gốc nước; mực UV…

Các chất quan trọng trong thành phần liên kết của mực flexo. Để lựa chọn thành phần hợp chất liên kết đúng nhất ta phải quan tâm đến những tính chất sau:

Khả năng hòa tan: dung môi phải hòa tan nhựa nhưng không được tương tác hoặc làm hại đến bản in hoặc bề mặt vật liệu. Các nhà cung cấp mực in quan tâm đến bản chất khi lựa chọn chất liên kết. Sự kết dính: sự kết dính của nhựa tới bề mặt vật liệu là rất quan trọng (mang tính sống còn). Phụ thuộc vào sức căng bề mặt và bị ảnh hưởng bởi nhựa và dung môi. Sự phân tán pigment tốt: các pigment phải được phủ trên bề mặt và giữ nó riêng rẽ. Độ bóng, độ bền liên kết, khả năng chống mài mòn. Đây là đặc tính tăng chất lượng của hình ảnh in trong quá trình sử dụng sản phẩm.

3. Dung môi (Solvents)

Dung môi là thành phần dùng pha loãng mực in để đạt được độ nhớt theo yêu cầu của từng phương pháp in. Dung môi pha mực thường căn cứ vào loại mực gì theo đặc tính của chất liên kết. Dung môi là chất lỏng có thể hòa tan chất khác và được sử dụng trong mực để hòa tan nhựa (chất liên kết). Chúng là chất hữu cơ có phân tử lượng nhỏ hơn nhựa. Khi lựa chọn dung môi cho mực phải xem xét nhiều yếu tố nhưng quan trọng nhất là cực tính của dung môi và chất hòa tan. Thường dung môi có cực hòa tan tốt hơn chất phân cực và dung môi không cực hòa tan tốt chất không phân cực. Trong in flexo dung môi là chất quan trọng nhất để điều chỉnh độ loãng, độ nhớt của mực. Không có độ nhớt hoàn hảo hoặc tốc độ khô hoàn hảo. Nó biến đổi phụ thuộc vào tốc độ máy in, lô anilox, thiết bị sấy khô, thứ tự in màu… Dung môi có vai trò quan trọng với tốc độ bay hơi của mực. Ngoài ra các tính chất khác của dung môi điểm cháy, tính độc, mùi vị… là yếu tố quan trọng quyết định sự lựa chọn. Một số dung môi được sử dụng chủ yếu trong in flexo: 1) Ethyl acetate, 2) Alcohol, 3) Nước (cồn thường được thêm vào để thúc đẩy tốt hơn bám dính vào bề mặt). Các sắc tố (Pigments) chủ yếu được sử dụng là chất nhuộm màu. Các loại mực gốc nước (nước như một dung môi) được sử dụng trong in bao bì. Đối với việc in nhãn nhãn mực UV được sử dụng nhiều nhất. Một số loại dung môi dùng pha mực in flexo in trên các vật liệu khác nhau: - Vật liệu Polyetylen (PE) dùng dung môi: Etylen alchol 90% và n-propylacetate 10% - Vật liệu Polypropylen (PP) và Vật liệu Polyester (PET ) dùng dung môi: Ethanol 80% và n-propylacetate 20%

4. Phụ gia (Additives)

Bất cứ loại mực in nào cũng đều có thành phần khác được thêm vào để đạt được mục đích nào đó theo yêu cầu của sản phẩm và quá trình in. Chất phụ gia thường được sử dụng trong mực in flexo là Plastic, chúng có điểm sôi cao, độ bay hơi thấp dùng với mục đích tăng độ đàn hồi cho màng mực khỏi giòn và điều chỉnh độ kết dính với bề mặt vật liệu. Các phân tử plastic thâm nhập vào giữa chuỗi phân tử dài của nhựa và bôi trơn cho chuỗi polyme tự do dịch chuyển. Dù hầu hết plastic là chất lỏng, nhớt, điểm sôi cao như butyl phtalat (1710C), triolylphosphat (2160C) nhưng chúng có thể là rắn. Plastic được sử dụng trong mực ống đồng và flexo.

5. Chất làm khô (Drying Agents)

Chất làm khô là thành phần được có thể được thêm vào mực khi in để tăng khả năng khô của lớp mực sau khi in nhằm thỏa mãn quá trình in. Trong thực tế không phải lúc nào cũng cần phải thêm chất làm khô vào mực. Chất làm khô thường được thêm vào mực để tăng khả năng khô của mực trong dạng khô hóa học. Quá trình oxy hóa của mực được điều khiển bằng một lượng muối nhỏ của một số kim loại được giới hạn như Co, Mg, Pb. Tác nhân của những muối này là chất làm khô có vai trò xúc tác và làm giảm thời gian khô của mực.

Chất làm khô được sử dụng ở 2 dạng là chất khô lỏng và chất khô nhão. Thông dụng hơn là chất khô lỏng như muối của axit hữu cơ như: Coban lioleat, chì napthanat. Chất khô nhão là muối vô cơ nghiền nhỏ như chì và magie borat tạo ra từ dầu lanh. Loại này có lợi khi quá trình khô cần được điều khiển chậm và cẩn thận khi in chồng màu. Chất khô lỏng có xu hướng dùng khi in một màu, chất này chiếm từ 0.5-4% trong mực. Không cần nồng độ quá cao sẽ lãng phí so với vai trò của nó.

II. ĐẶC ĐIỂM, TÍNH CHẤT CỦA MỰC IN FLEXO

1. Đặc điểm của mực Mực in flexo rất giống với mực in ống đồng về độ nhớt, chúng có trong khoảng độ nhớt 0,05-0,5 Pa·s và tạo thành một lớp mực lên đến khoảng 1 μm. Việc thiết lập độ nhớt mực là đặc biệt quan trọng để đạt được chất lượng in tốt. Yêu cầu của mực: không bám mực trên các cạnh của phần tử in, độ dày mực đủ tốt, chia tách mực và làm đầy các ô chứa (cell) trên lô anilox tốt. Số lượng sắc tố (pigment) khác nhau của mực in là rất cao với mực in flexo, dẫn đến việc sử dụng rộng rãi. Cũng như trong in ống đồng, loại dung môi cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc in flexo. Dung môi được làm bay hơi sau khi chuyển sang vật liệu thông qua việc áp dụng nhiệt. Việc sấy trung gian phải diễn ra với việc in màu, vì việc in ướt chồng ướt sẽ dẫn đến sự chuyển mực in sang đơn vị in tiếp theo. 2. Tính chất của mực • Tính cơ học

Tính thủy động lực học là khái niệm mô tả về sự chảy của chất lỏng. Khác với độ nhớt, tính chất thủy động lực học là quan trọng cho đặc tính in tốt. Độ dính là khả năng đẩy được tác động bằng một lực kết dính vật liệu tạo thành từ hai bề mặt phân tách. Trong chất lỏng, độ dính phụ thuộc vào độ nhớt và tỷ số nhựa/pigment trong mực và trong bản thân nhựa. Độ dính phải đủ để đạt được sự

truyền tốt nhất của mực từ lô anilox tới bản và tới vật liệu. Độ dính quá cao là nguyên nhân của việc đóng vón và bụ mực, gây rách giấy. Độ bền. Để mực có độ bền cao thì màng mực in phải mỏng và đều, đây là yếu tố cần thiết đem lại sự bền màu và tính chất màng mực như mong muốn. Muốn đạt được điều này thì chất liên kết phải có độ nhớt thấp kết hợp với pigment có nồng độ cao. Điều kiện khác là sự phân tán của pigment phải rất tốt.

• Tính quang học

Tính chất màu sắc, độ bóng. Màu sắc ảng hưởng bởi lực màu, cường độ màu và độ bền mà các yếu tố này lại phụ thuộc vào đặc tính pigment: nồng độ, loại , kích cỡ... Độ bóng của mực ảnh hưởng cả pigment và chất liên kết. Độ trong, độ đục của mực. Thể hiện khả năng phản xạ lại ánh sáng của mực khi được chiếu sáng. Nó phụ thuộc vào chất liên kết và phụ gia trong mực. Khả năng phủ của mực. Liên quan đến hàm lượng pigment, cường độ, độ mịn hạt. Độ phủ là số đo lượng mực trên một đơn vị diện tích cần để tạo ra một cường độ nào đó của màu sắc. Lượng mực ít độ phủ cao.

III. CÁC LOẠI MỰC IN FLEXO

1. Mực dung môi Là mực cơ bản đã có từ lâu. Mực gốc dung môi dung cho in flexo cũng gồm các hạt màu và chất liên kết. Trong chất liên kết có nhựa, dung môi là 2 thành phần chính. Mực dung môi cơ bản là có công thức tương tự nhau nhưng tùy theo vật liệu in mà nó có thể thay đổi thành phần cho phù hợp. 2. Mực nước Mực nước là một kỹ thuật tương đối mới được áp dụng cho nhiều phương pháp in (in lõm, in cao, in phẳng) với thị trường sản phẩm đa dạng mang tính chất khác biệt nhau. Do đó khó có thể đưa ra một công thức chung cho tất cả các loại mực nước. Mỗi loại sản phẩm, một phương pháp in lại có những yêu cầu riêng đối với các tính chất của mực. Tuy nhiên về nguyên tắc thì mực nước cũng gồm 3 thành phần chính giống như khác loại mực khác tức là gồm có hạt màu, chất liên kết và phụ gia.

• Thành phần của mực nước

Các loại mực và lớp phủ dựa trên nước dựa trên chất kết dính là casein hoặc nhũ tương polymer hoặc dựa trên các polyme hòa tan kiềm tạo thành màng khi sấy. Nếu polymer hòa tan kiềm được hòa tan với amoniac, nó sẽ trở nên không hòa tan khi amoniac bay hơi. Nói chung, các loại mực gốc nước khá tương đương trong chế phẩm với các loại mực gốc dung môi; công thức mực điển hình như dưới đây:

- Chất tạo màu (12 - 20%) - Chất liên kết (10 - 25%) - Dung môi (1,0 - 5,0%) - Phụ gia (1,0 - 7,0%) - Và phần trăm còn lại của thể tích là nước. Các chất màu có thể là các pigment hoặc thuốc nhuộm, chất liên kết bao gồm một hoặc nhiều loại nhựa hòa tan trong nước và các chất phụ gia có thể là các chất biến tính khác nhau như sáp, chất chống tạo bọt và chất chống trượt.

3. Mực UV (ultra-violet)

• Thành phần cấu tạo của mực UV

Thành phần cấu tạo của mực UV tương đối khác với loại mực thông thường, mực này được sấy khô (xử lý) bằng tia UV nên đòi hỏi mực này phải có chứa hai thành phần đặc biệt: 1) Chất kết dính (Oligomers), nó là chất liên kết và có thể là hợp chất acrylate (R- O-CO-CH=CH2) như: acrylated urethane; epoxy acrylated; và monome acrylat); 2) Chất khơi mào/ khởi xướng (Photoinitiators) chúng có thể là xeton thơm hoặc este, acetophenones, các dẫn xuất benzoic hoặc ketals benzyl. Chức năng của nó như là một chất bắt tia UV, hấp thụ năng lượng của các photon ánh sáng UV- và kết quả là tự phát phân hủy của các chất khởi xướng thành các mảnh có hoạt tính cao được gọi là gốc tự do. Những mảnh vỡ bắt đầu một chuỗi trùng hợp với tốc độ lớn, dẫn đến một quá trình polyme hóa làm rắn màng mực. Tùy theo các phương thức in được sử dụng, loại mực UV sẽ có các chất cụ thể khác nhau, tuy nhiên, chúng đều được hình thành từ các thành phần sau: Hàm lượng (Content)

Thành phần (Component)

40 - 50%

15 – 20%

5 – 20%

5 – 12%

1 – 8%

Chức năng chính (Principal functions) Chất quyết định các tính chủ yếu của mực (ổn định in, tính năng in, sức đề kháng, vv) Chất tạo màu sắc cho mực và đạt được độ bền màu yêu cầu Chất cho phép điều chỉnh độ nhớt được. Chúng ảnh hưởng đến tính chất cuối cùng của màng mực Thành phần nhạy cảm bức xạ tia cực tím, khơi mào phản ứng polyme hóa của màng mực Các chất có ảnh hưởng đến tính chất cụ thể, chẳng hạn như lưu biến, độ bám dính, đề kháng, vv

Oligomers (Chất kết dính) Pigments (Chất màu) Monomers (Chất liên kết) Photoinitiators (Chất nhậy sáng) Additives (Chất phụ gia)

Loại mực UV gồm một hỗn hợp của hợp chất phản ứng monome, oligomer, pigment và chất đặc biệt cần thiết trong mực UV là chất nhậy sáng photoinitiator. Ánh sáng cực tím được hấp thụ bởi các photoinitiator, chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học và gây ra sự trùng hợp của hỗn hợp monome/ oligomer thành một màng mực khô. Các Oligomer cho tính chất tạo màng cơ sở của mực. Cấu trúc hóa học cốt lõi của các oligomer tạo ra các đặc tính như độ cứng, tính linh hoạt, dẻo dai, bám dính, thấm ướt chất màu, khả năng tương thích mực/ nước, tốc độ xử lý, vv.

• Quá trình khô và cơ chế xử lý (khô) của mực UV

Quá trình khô (còn gọi là xử lý - curing) hóa học bằng tia UV là quá trình lớp mực trên tờ in sau khi in được làm khô lại dưới tác dụng của tia UV. Ngay sau khi phản ứng được kích hoạt bởi các tia UV, lớp chất lỏng "liên kết ngang" với nhau tạo một màng rắn trong thời gian rất ngắn.

Hình 60: Hai quá trình khô: lý tính do xử lý bởi nhiệt và khô hóa tính do xử lý bởi tia UV

Quá trình xử lý (làm khô) của loại mực UV về cơ bản là khác so với các loại mực dung môi và nước. Hóa chất trong các loại mực phản ứng để tạo thành polyme rắn khi tiếp xúc với ánh sáng cực tím. Ba loại hợp chất rất cần thiết để cho một phản ứng như vậy xảy ra: monome, oligomer, và photoinitiators. Monome là đơn vị phân tử riêng biệt có thể kết hợp để tạo thành cấu trúc lớn hơn được gọi là polyme. Oligomer là các polyme nhỏ có thể được kết hợp thêm để tạo thành polyme lớn hơn. Một photoinitator sử dụng ánh sáng tia cực tím để kích hoạt một phản ứng hóa học xảy ra. Photoinitiators thường xeton thơm, và monome và oligomer là acrylate dựa trên thường được sử dụng loại mực. Trong xử lý gốc tự do, các photoinitiator mảnh vỡ vào các gốc tự do phản ứng với sự hiện diện của ánh sáng cực tím. Các gốc tự do phản ứng với monome và

oligomer, mà liên kết với nhau để tạo thành một polymer liên kết các mực với nhau. Phản ứng được minh họa dưới đây. Các photoinitiator (được chỉ định bởi- COR) phản ứng với sự tác động của ánh sáng tia cực tím để tạo thành một gốc (• R) tự do. Các gốc tự do này sau đó phản ứng với một monome acrylic (hoặc oligomer) để các thành phần monomer / oligomer với các hợp chất tương tự để tạo thành một polymer.

IV. MÔI TRƯỜNG TRONG IN FLEXO

1. Đánh giá các chất thải chính của công nghiệp in

Bất kỳ một phương pháp in nào, từ in lưới, in typo, in flexo, in ống đồng hay in offset đều có chất độc hại thải ra môi trường. Tuy nhiên nếu đánh giá theo quy trình công nghệ sản xuất in (trước in-chế bản, in và gia công sau in) thì việc gây ô nhiễm chính là do các chất thải độc hại tập trung ở công đoạn chế bản và công đoạn in. Xét về tổng thể, ô nhiễm môi trường do công nghiệp sản xuất in có nhiều dạng: ô nhiễm do tiếng ồn, ô nhiễm không khí do các dung môi của mực in, hồ dán, xăng dầu mỡ, ô nhiễm do các chất thải rắn như bản in, giấy in cũng rất lớn. Thực tế đã có nhiều công nghệ rất hiệu quả được áp dụng cho xử lý khí ô nhiễm bằng hệ thống hút lọc không khí kết hợp với hấp thụ, hấp phụ. Các chất thải rắn đã được thu gom, tái chế hoặc chuyển sang các dạng nguyên, nhiên liệu khác bằng các công nghệ thông dụng và hiệu quả. Tuy nhiên nguồn gây ô nhiễm chủ yếu lại là nước thải của công nghiệp in ở nước ta là rất lớn nhưng lại chưa được các cơ sở sản xuất in quan tâm giải quyết và cũng ít các công trình khoa học nghiên cứu trong lĩnh vưc này do quy mô nhỏ lẻ và phân tán của các xí nghiệp in. Chỉ xét về nước thải, công đoạn chế bản chất gây ô nhiễm bởi các hóa chất sử dụng để hiện tráng phim và bản (kể cả bản kim loại và bản photopolymer), các dung dich axit hoặc kiềm, các hóa chất định hình, hãm…là khá nghiêm trọng. Do nước thải của công đoạn này tương đối it nên giải pháp chung được đưa ra là phải tập trung nước thải này vào những thiết bị chứa riêng biệt sau đó đem di xử lý. Tuy nhiên công việc này cũng chỉ được thực hiện ở một số công ty, xí nghiệp in có quy mô lớn, còn đa số là thải trực tiếp vào hệ thống nước thải chung. Nước thải ở công đoạn in ô nhiễm chủ yếu do mực in và các dung dịch tẩy rửa của quá trình vệ sinh rửa ống cao su, bản. Tùy thuộc vào các phương pháp in khác nhau mà nước thải của quá trình này cũng chứa các hóa chất độc hại khác nhau. Mực in sử dụng cho các

phương pháp in offset, in lưới, in flexo và in ống đồng thì trong thành phần nước thải sẽ có một số hóa chất gây ô nhiễm chính như: Crom, bari, chì và các dung dịch tẩy rửa như trichloroethylene, methylene cloride, 1.1.1-trichloroethane, carbon tetrachloride, 1.1.2- trichloroethane, chlorobenzene, xylene, acetone, metanol, methyl ethyl ketone (MEK), toluene, carbon disulfide, benzene.

2. Biện pháp giảm chất thải

Hiện nay ở nước ta vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải của ngành công nghiệp in cũng đã đến mức báo động song vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Do đó, việc khảo sát, nghiên cứu để đánh giá mức độ ô nhiễm và có các giải pháp công nghệ xử lý tại chỗ là hết sức cần thiết. Việc giảm thiểu nước thải, phân loại và thu gom riêng biệt nước thải của phân xưởng chế bản, phân xưởng in là hết sức cần thiết để áp dụng công nghệ xử lý phù hợp, hiệu quả và kinh tế./.

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Anilox cleaning systems: Preserving roll life - By Stan Seelig – Seelig and Associates, Carmel, Ind. [2]. Basic Flexographic Trainging Manual [3]. Cramic Anilox Roll Cleaning Systems – Praxair Technology, Inc. [4]. Gravure, flexo and screen printing – flexography printing - Compiled by AP, P.Tech., AGPC, Sivakasi [5]. Flexography: Principles and Practices 6.0 [6]. Flexography – Principles and practices – Foundation of flexographic technical association [7]. Handbook of print media: Helmut Kipphan – Springer, 2001