Tìm hiểu tấm cao su dùng trên máy in offset tờ rời và ddefw xuất thông số cao su phù hợp dùng in trên các loại vật liệu kim loại, metalized, giấy couche

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TÌM HIỂU TẤM CAO SU DÙNG TRÊN MÁY IN OFFSET TỜ RỜI VÀ ĐỀ XUẤT THÔNG SỐ CAO SU PHÙ HỢP DÙNG IN TRÊN CÁC LOẠI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TÌM HIỂU TẤM CAO SU DÙNG TRÊN MÁY IN OFFSET TỜ RỜI VÀ ĐỀ XUẤT THÔNG

SỐ CAO SU PHÙ HỢP DÙNG IN TRÊN CÁC LOẠI VẬT

LIỆU KIM LOẠI, METALIZED, GIẤY COUCHÉ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ IN

GVHD: TRƯƠNG THẾ TRUNG SVTH: NGÔ MINH TRÍ

SVTH: TRẦN NGỌC LINH SVTH: PHẠM HOÀNG TRUNG

SKL 0 0 6 0 1 3

Hình 1.25 Biểu đồ kéo của vật liệu polymer giòn (A), dẻo (B), đàn hồi cao (C) 64

Hình 1.26 Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ đến ứng suất - biến dạng 64

Hình 1.27 Tác dụng của lực bám sau vùng in 66

Hình 1.28 Mô tả tờ in bám dính vào tấm cao su 67

Hình 1.29 Mô tả góc tách tờ giấy giữa lô cao su và lô ép in 67

Hình 2.1 Biểu đồ thời gian canh bài ở bảng 2.2 trung bình ở ba công ty 76

Hình 2.2 Biểu đổ tỉ lệ nguyên nhân cần phải thay tấm cao su ở MPPL 77

Hình 2.3 Biểu đồ tỉ lệ sử dụng hóa chất vệ sinh tấm cao su ở in Trần Phú 78

Hình 3.1 Mô tả phép đo độ cứng của vật đàn hồi theo shore A và shore D 82

Hình 3.2 Sự phụ thuộc của độ biến dạng vào nhiệt độ 84

Hình 3.3 Minh họa mô tả lực cần thiết để tăng diện tích (cạnh dài) của phân tố 85

Hình 3.4 Minh họa giá độ thô Ra 87

Hình 3.5 Đồ thị và hình ảnh mô tả một bề mặt có độ nhám Ra = 1,1 µm 88

Hình 3.6 Độ thô Rz của ba tấm cao su SV, BS, BR 89

Hình 3.7 Ảnh chụp tờ in sử dụng các tấm cao su SV, BS, BR dưới kính hiển vi 90

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP v

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP vii

PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ix

LỜI CẢM ƠN xii

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN xiv

ABSTRACT xvi

DANH MỤC VIẾT TẮT xviii

DANH MỤC BẢNG xix

DANH MỤC HÌNH ẢNH xx

MỤC LỤC xxii

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Giới thiệu đề tài 2

2.1 Tên đề tài 2

2.2 Lịch sử nghiên cứu 2

3 Mục đích nghiên cứu 4

4 Phương pháp nghiên cứu 5

5 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 6

6 Giả thuyết nghiên cứu 6

7 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 6

8 Ý nghĩa nghiên cứu 6

PHẦN 2: NỘI DUNG 8

1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8

1.1 Tổng quan về ngành in 8

1.1.1 Lịch sử phát triển của ngành in và công nghệ in offset ra đời 9

1.1.2 Thị trường nhà in tại Việt Nam 10

1.1.3 Triển vọng của ngành công nghệ in ở trong và ngoài nước 14

1.1.4 Độ phủ rộng của công nghệ in offset 15

1.1.5 Nguyên lý in offset 16

1.1.6 Cấu tạo cơ bản của in máy in offset tờ rời 17

1.1.7 Ưu nhược điểm của kỹ thuật in offset 17

1.2 Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình in 18

1.2.1 Vật liệu in 18

1.2.2 Mực in 26

1.2.3 Dung dịch làm ẩm 35

1.2.4 Tấm cao su trong in offset 44

1.3 Định nghĩa "sự phù hợp" 68

1.4 Các tiêu chuẩn Quốc tế cho tấm cao su trong in offset 69

1.4.1 ISO 12636 69

1.4.2 ISO 12647-2 70

2 THỰC TRẠNG SỬ DỤNG TẤM CAO SU KHI IN TRÊN KIM LOẠI, GIẤY METALIZED VÀ GIẤY COUCHÉ 72

2.1 Mục đích 72

2.2 Nội dung đánh giá 72

2.3 Đối tượng khảo sát đánh giá 72

2.4 Phương pháp và công cụ khảo sát 72

2.5 Kết quả khảo sát thực trạng 73

2.6 Nhận định hiệu quả sử dụng tấm cao su ở các nhà in offset tờ rời nói chung 78

3 ĐỀ XUẤT THÔNG SỐ TẤM CAO SU PHÙ HỢP KHI IN TRÊN KIM LOẠI, GIẤY METALIZED VÀ GIẤY COUCHÉ 81

3.1 Ý nghĩa các thông số đề xuất của tấm cao su 81

3.1.1 Độ dày 81

3.1.2 Độ cứng 82

3.1.3 Độ chịu nén 83

3.1.4 Độ giãn dài 85

3.1.5 Độ thô bề mặt 86

3.1.6 Lớp cao su bề mặt đối với mực thường và mực UV 90

3.2 Đề xuất thông số tấm cao su cho in trên tấm kim loại, giấy metalized và giấy couché 95

3.2.1 Theo chuẩn ISO 12647-2 95

3.2.2 Đối với điều kiện sản xuất chung 96

3.2.3 Đối với in trên kim loại, giấy metalized và giấy couché 98

PHẦN 3: KẾT LUẬN 101

1 Kết luận đề tài 101

1.1 Làm rõ cơ sở lý luận 101

1.2 Xác định các yếu tố hưởng của tấm cao su và đề xuất thông số phù hợp 102

1.3 Những việc chưa làm được 102

2 Tự nhận xét giá trị và tính đóng góp của đề tài: 103

3 Kiến nghị 103

3.1 Về hướng phát triển của đề tài 103

3.2 Về nâng cao chất lượng và hiệu quả sử dụng tấm cao su 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

PHỤ LỤC 1: PHƯƠNG PHÁP ĐO THEO CHUẨN ISO 12636 CHO TẤM CAO SU 1

PHỤ LỤC 2: KÍCH THƯỚC VÀ ĐỘ DÀY TẤM CAO SU CỦA CÁC MÁY IN OFFSET PHỔ BIẾN HIỆN NAY TRÊN THỊ TRƯỜNG 6

PHỤ LỤC 3: ĐỘ TRƠ CỦA CÁC LOẠI NHỰA PHỔ BIẾN VỚI HÓA CHẤT 12

PHỤ LỤC 4: SỬ DỤNG, BẢO DƯỠNG VÀ BẢO QUẢN TẤM CAO SU 14

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Gia nhập Tổ chức Thương mại Thế giới (WTO) mở ra cơ hội hội nhập cho các doanh nghiệp trong nước của bất kỳ Quốc gia nào, đồng thời cũng tạo nên sự cạnh tranh quyết liệt ngay trên "sân nhà" Ngành in cũng vậy, thị trường hội nhập, các doanh nghiệp nước ngoài đầu tư vào Việt Nam ngày càng nhiều khiến sản lượng trên "sân nhà" không còn béo bở, các nhà in Việt đang đuối dần trên đường đua Kinh tế phát triển, khách hàng khó tính hơn, hàng hóa trên thị trường ngày càng giống nhau, các chiến lược quảng bá sản phẩm tương tự nhau, muốn mang lại lợi thế cạnh tranh cho công ty thì chất lượng trở thành yếu tố quyết định thành bại tạo ra sự khác biệt

Không thể nói phương pháp in nào tốt hơn phương pháp in nào, chỉ là mỗi phương pháp in đều có ưu nhược nhất định, chiếm cho mình riêng một mảng sản phẩm: in flexo cho carton gợn sóng, milk-carton, in bao bì số lượng lớn có in ống đồng, số lượng ít hơn cũng có thể in flexo, in trên vải với in lưới hay in bao bì hộp giấy, sách báo với phương pháp in offset

Riêng phương pháp in offset thì chiếm nhiều thị phần hơn cả Khi nhắc đến in, người

ta có thể nghĩ ngay đến phương pháp in offset In offset có nhiều ưu điểm khi không kén loại giấy, thô ráp như giấy báo vẫn có thể in, láng mịn như couché in càng tốt, cũng có thể in trên bề mặt cứng như tấm thép Mà ưu điểm như vậy chính là nhờ tính chất mềm đàn hồi ở ống cao su trung gian, ôm sát và bám tốt vào bề mặt vật liệu

Trong quá trình in offset, hình ảnh truyền từ khuôn in lên trên bề mặt vật liệu có sắc nét và đồng nhất như ý không được quyết định bởi tấm cao su Việc tấm cao su nào được sử dụng hiện nay nhìn chung vẫn mơ hồ, các nhà in chuyên trên một loại vật liệu chỉ sử dụng một loại cao su cho tất cả dòng sản phẩm Trên thực tế, khi nhóm tác giả làm việc tại các xưởng in, các nhà in hiện nay không hề quan tâm đến thông số

kỹ thuật, đặc tính của tấm cao su mình đang sử dụng và điều này làm cho chất lượng sản phẩm không được tối ưu

Sự tăng trưởng quá nhanh về số lượng doanh nghiệp in thời gian qua cũng tạo nên sức ép đến giữa các nhà in với nhau, cung tăng nhanh hơn cầu dẫn đến sự cạnh tranh giữa nội bộ các doanh nghiệp in trong nước, sự cạnh tranh với các doanh nghiệp in

có vốn đầu tư nước ngoài Vì vậy chính sách đề cao chất lượng sản phẩm để khẳng định năng lực ở mỗi nhà in rất cần thiết Bắt nguồn từ việc đầu tư chính sách thiết bị, vật liệu phù hợp để đáp ứng tối ưu đòi hỏi từ khách hàng Và một tấm cao su phù hợp cũng là một trong những yếu tố góp phần làm gia tăng chất lượng sản phẩm và vị trí doanh nghiệp trong ngành

Mỗi tấm cao su đều có những đặc điểm riêng biệt, cùng một đặc điểm với mỗi loại vật liệu in sẽ có ảnh hưởng đến chất lượng khác nhau Mỗi loại vật liệu có tính chất

bề mặt khác nhau sẽ phù hợp với từng đặc điểm cao su khác nhau Thông thường các nhà in sẽ tham khảo giữa giá thành tấm cao su, tuổi thọ trung bình và nhu cầu của xưởng dựa theo bảng thông số do nhà cung cấp đưa ra Thực tế các đặc tính kỹ thuật của tấm cao và sự phù hợp với vật liệu hiện nay vẫn chưa có tài liệu nói đến

Nhận thức được tầm quan trọng của điều này, nhóm tác giả có sự quan tâm đặc biết đến đặc tính tấm cao su sử dụng trên các loại vật liệu khác nhau nhất là kim loại,

metalized, giấy couché Việc nhóm tác giả thực hiện đề tài "Tìm hiểu tấm cao su dùng trên máy in offset tờ rời và đề xuất thông số cao su phù hợp dùng in trên các loại vật liệu kim loại, metalized, giấy couché" nhằm gia tăng hơn nữa chất lượng sản phẩm

in, giúp doanh nghiệp có thể chọn lựa tấm cao su phù hợp với từng dòng sản phẩm

2 Giới thiệu đề tài

1/ Required Characteristics Of Blanket For Quality In Printing

Thực hiện bởi: Cengiz Sahin, Bekir Keskin, Zafer Ozomay ở Thổ Nhĩ Kỳ

Nội dung: Đưa ra công năng của tấm cao su và chỉ đưa ra những thông số cần kiểm tra theo ISO 12636

2/ Guildlines To Better Printing

Thực hiện bởi: Varn Chemicals

Nội dung: Mô tả thuộc tính và khuyến cáo sử dụng tấm cao su theo chuẩn ISO 12636

3/ The Influence Of The Structure Of The Offset Rubber On The Screen Reproduction

Thực hiện bởi: Majnarić I., Tahirović H., Zjakić I., Bolanča S ở Croatia

Nội dung: mô tả lại sự ảnh hưởng của tấm cao su của một hãng sản xuất trong việc tái tạo hạt tram (hình ảnh, diện tích hạt)

Ngoài ra là các bằng sáng chế tấm cao su ở nước ngoài (chủ yếu là Mỹ) chỉ mô tả cấu trúc tấm cao su họ nghiên cứu và giá trị thỏa khuyến nghị của ISO 12647

Tại Việt Nam, qua tìm hiểu nhóm cũng chưa thấy tài liệu nghiên cứu chuyên sâu nào trong nội dung đề tài nhóm thực hiện Các tài liệu nhắc đến đa phần là giáo trình cho sinh viên ngành in và chỉ dừng lại ở mức độ "giới thiệu":

1/ Kỹ thuật in Offset

Tác giả: Alain Bargillat, Minh Huy - Minh Hoàng dịch

Nội dung: hệ thống hóa kiến thức về kỹ thuật in offset nói chung hay tại đơn vị in nói riêng cho người học

2/ Công nghệ in Ốpxét

Tác giả: Chu Thế Tuyên

Nội dung: khái quát tất cả về in offset bao gồm máy in, giấy in, mực in, khuôn in, hệ thống lô, kỹ năng thực hành in,…

1/ Giáo trình Công nghệ In

Tác giả: Chế Quốc Long

Tài liệu mô tả từ tổng quát đến chuyên sâu về hệ thống máy in, cấu tạo đơn vị của các phương pháp in

và giấy couché giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và từ đó có thể tối ưu hoá lợi thế cạnh tranh, tăng cường lợi nhuận cho doanh nghiệp

Mục tiêu:

- Trình bày thực trạng sử dụng tấm cao su trong in offset;

- Phân tích các yếu tố ảnh hưởng chính đến quá trình in offset;

- Phân tích những yếu tố cơ bản của tấm cao su từ khía cạnh sức bền vật liệu;

- Phân tích những yếu tố yêu cầu trong in offset đối với một tấm cao su;

- Phân tích đặc tính kỹ thuật của tấm cao su, ý nghĩa các thông số;

- Đề xuất thông số tấm cao su phù hợp với ba loại vật liệu: tấm kim loại, giấy metalized và giấy couché

4 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài, nhóm thực hiện các phương pháp nghiên cứu khoa học như sau:

Phương pháp nghiên cứu tài liệu:

Tìm hiểu, sưu tầm, nghiên cứu các tài liệu lý luận và các kết quả khảo sát thực tiễn các đặc tính ở tấm cao su

Nguồn tài liệu nghiên cứu: sách, báo, tạp chí chuyên môn, báo cáo khoa học, giáo trình chuyên ngành, tài liệu và thông tin trên mạng internet,…

Từ đó nhóm tiến hành phân tích, so sánh và khái quát để tổng hợp thành cơ sở lý luận, thực tiễn và diễn giải thuật ngữ trong nội dung đề tài

Phương pháp quan sát:

Trực tiếp khảo sát kết quả in tại nơi sản xuất của một số doanh nghiệp như: Công ty Huynh Đệ Anh Khoa, In Trần Phú, MPPL,… Quan sát hướng giải quyết sự cố liên quan đến tấm cao su và các nội dung khác ảnh hưởng trong máy in của người vận hành máy Chia sẻ kinh nghiệm và nhận sự chỉ dẫn của kỹ thuật viên có chuyên môn cao, kinh nghiệm lâu năm trong vận hành, điều khiển thiết bị ở nơi sản xuất để thu thập thông tin và bổ sung kiến thức phục vụ cho hoàn thiện đề tài: đưa ra đề xuất thông số tấm cao su phù hợp khi in trên ba loại vật liệu nền khác nhau như tấm kim loại, metalized, giấy couché

Phương pháp phỏng vấn:

Trao đổi và đặt câu hỏi liên quan đến nội dung đề tài với kỹ thuật viên/chuyên gia có nhiều kinh nghiệm trong in offset ở xưởng in, các buổi giao lưu, hội thảo chuyên đề

về in ấn và các giải pháp nâng cao chất lượng in từ đó làm cơ sở đề xây dựng nội dung có giá trị thực tiễn để áp dụng trong thực tế

Phương pháp đo, tính toán số đo:

Để hiểu rõ hơn về tấm cao su, tiến hành đo mẫu (những thông số nhất định) theo hướng dẫn tại chuẩn ISO 12636 nhằm đưa ra giá trị minh họa khách quan của một tấm cao su

Bên cạnh đó, đo kiểm tính toán ngẫu nhiên một tấm cao su nhằm thể hiện mức độ đạt chất lượng đầu vào, là tiền đề để ổn định chất lượng sản phẩm in

Đo tờ in khi in với thông số tấm cao su đề xuất để đưa ra giá trị phù hợp thích đáng, nâng cao mức độ tin cậy của đề tài

5 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: tấm cao su trong in offset

Khách thể nghiên cứu: giấy in, tấm kim loại cho in, mực in và các yếu tố khác ảnh hưởng đến tấm cao su trong in offset

6 Giả thuyết nghiên cứu

Giả thuyết rằng tất cả các điều kiện in như khuôn in, nguyên vật liệu sử dụng (mực, giấy, dung môi), nhiệt độ và độ ẩm trong nhà máy, các hệ thống sấy, cấp ẩm đúng theo chuẩn, máy in ở trong trạng thái hoạt động tốt nhất, người vận hành máy in không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Chất lượng sản phẩm được nói đến trong bài chỉ bị ảnh hưởng bởi tấm cao su

7 Giới hạn phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ nghiên cứu đặc điểm tấm cao su sử dụng trên máy in offset tờ rời và sự phù hợp trên ba vật liệu cụ thể là kim loại, metalized và giấy couché

Thời gian thực hiện đề tài: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2019

8 Ý nghĩa nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu này sẽ đem lại một số ý nghĩa thực tiễn cho những tìm hiểu về tấm cao su Cụ thể như sau:

Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần giúp các nhà in hiểu được vai trò của tấm cao su có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng sản phẩm in nói chung và nhóm tác giả nói riêng Từ kết quả nghiên cứu này, các doanh nghiệp có cơ sở trong việc lựa chọn tấm cao su phù hợp để nâng cao chất lượng sản phẩm, thu hút khách hàng

Kết quả nghiên cứu này sẽ góp phần bổ sung nguồn tài liệu tham khảo về tấm cao su trong in offset Nó có thể được sử dụng để phát triển cho những nghiên cứu tiếp theo

về các đặc điểm trong quá trình in, chất lượng sản phẩm in, quản lý các bộ phận trong dây chuyền sản xuất in một cách cụ thể hơn

PHẦN 2: NỘI DUNG

Chương 1

Chương một ngoài giới thiệu sơ lược về ngành in, thị trường và triển vọng của ngành

in Việt Nam, in offset, cấu tạo cơ bản máy in, ưu và nhược điểm của in offset còn phân tích các yếu tố ảnh hưởng chính đến quá trình in offset Đi sâu vào những yếu

tố cơ bản của tấm cao su từ khía cạnh sức bền vật liệu, cấu tạo và đặc tính kỹ thuật của tấm cao su trong in offset Đưa ra khái niệm "sự phù hợp" và nêu các chuẩn Quốc

tế hiện nay đến tấm cao su

1.1 Tổng quan về ngành in

Ngành in ra đời từ rất sớm Vào khoảng 4000 năm đến 1000 năm trước Công nguyên, khi con người đã có chữ viết, nhưng chưa tìm ra nguyên liệu làm giấy, loài người đã dùng các ký tự để thông tin, phổ biến tư tưởng, tình cảm bằng cách viết vào những

ấm đất sét rồi nung cho cứng hoặc khắc chữ lên những tấm đồng, miếng da cừu Lúc bấy giờ, một tác phẩm kinh thánh muốn nhân thành nhiều bản, người ta thuê người viết chữ đẹp chép lại Phương pháp này gọi là thủ bản (manuscript) không thể sao chép thành nhiều bản nên nó chỉ dành riêng cho người quyền quí, hoàng tộc, chứ không thể phổ biến rộng rãi Nghề in đã ra đời nhằm khắc phục giới hạn trên

Người có công đặc biệt là Johan Gutenberg (tên đầy đủ là Johannes Gensfleisch Zum

Gutenberg) được mệnh danh là ông tổ ngành in ở Châu Âu Chiếc máy in đầu tiên

vào thế kỷ XV được làm bằng gỗ theo nguyên tắc mặt phẳng ép mặt phẳng, công suất

100 tờ/giờ, vận hành bằng sức người Từ đó nền văn hoá thế giới bắt đầu một giai đoạn mới

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp khác, ngành công nghiệp in có những bước tiến đáng kể Các phương pháp in ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn lần lượt

xuất hiện đáp ứng được mọi nhu cầu của con người

Hình 1.1 Máy in của Gutenberg với hai người điều khiển 1.1.1 Lịch sử phát triển của ngành in và công nghệ in offset ra đời

Song song với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật thì trong nhiều thập kỷ qua nền công nghệ in thế giới cũng đã có những bước tiến quan trọng Nét đặc thù cơ bản của ngành in là tạo ra những sản phẩm được tiếp nhận bằng thị giác mang giá trị lâu dài và sâu sắc Khoảng 1500 năm trước Công Nguyên, lần đầu tiên bảng chữ cái được

sử dụng và được xem là một phát minh vĩ đại của loài người và cũng là nền tảng cho ngành in sau này Năm 105 sau công nguyên, Trung Quốc đã phát minh ra giấy – một trong những vật liệu “vàng” của ngành in và đến năm 1100 năm sau công nguyên cũng tại nơi này đã chế ra khuôn chữ có thể tái sử dụng và được làm từ đất sét Cho đến năm 1450 tại Đức xuất hiện khuôn in bằng kim loại, trên khuôn các kí tự được đúc riêng lẽ và đặt bên cạnh nhau ở bất kì trật tự nào Đồng thời máy in thô sơ nhất cũng được ra đời vào thời điểm đó

Hình 1.2 Chân dung Alois Senefelder - người sáng chế ra phương pháp in phẳng

Trong hơn 100 năm phát triển, trải qua nhiều cải tiến như máy in dạng đòn bẩy (Alois Sennefelder), máy in ống ép dạng trục (Friedrich Gӧttlob Koenig), hay việc sử dụng bản in bằng kẽm phủ màng nhạy sáng năm 1886 (Ruddiman Johnston) đến phát minh

ra giấy ảnh và film, tram năm 1882 là những bước tiến lớn đối với phương pháp in offset sau này

Năm 1904, Ira Washington Rubel tình cờ nhận thấy mỗi khi giấy không được đưa vào máy in đúng nhịp, bản in thạch bản in lên trống in được bọc bằng cao su, và tờ giấy cho vào tiếp theo bị dính 2 hình: bản in thạch bản ở mặt trên và bản in do dính

từ trống in ở mặt dưới Rubel cũng nhận thấy hình ảnh in từ trống in cao su nét và sạch hơn vì miếng cao su mềm áp đều lên giấy hơn là bản in bằng đá cứng Ông đã quyết định in thông qua các tấm bằng cao su Độc lập với Rubel, hai anh em Charles Harris và Albert Harris cũng đã phát hiện ra điều này và chế tạo máy in cho Công ty

In ấn Tự động Harris Vì sử dụng ống cao su giữa ống bản và ống ép in nên phương pháp in này có tên là "offset" hay "in gián tiếp", năm 1904 cũng được coi là năm bắt đầu của công nghệ in offset

1.1.2 Thị trường nhà in tại Việt Nam

Kể từ năm 2005 khi luật doanh nghiệp cùng với quy định về thành lập xưởng in hay

cơ sở sản xuất kinh doanh dịch vụ in ấn được nới lỏng thì đây được xem như cột mốc đánh dấu sự phát triển của ngành in ấn tại Việt Nam khi chỉ trong vòng hơn 10 năm

số doanh nghiệp trong ngành in ấn tăng gấp 6-7 lần với con số trên 3000 doanh nghiệp, xưởng sản xuất được tập trung lớn ở cả Hà Nội và TP.HCM

Thị trường in ấn tại TP.HCM là trung tâm lớn nhất cả nước với gần 1000 doanh nghiệp, chiếm khoảng 60% doanh thu và 52% sản lượng trang in toàn ngành nhưng xét về chất lượng thì chỉ có khoảng 260 nhà in có máy in công nghiệp và hơn 2000

cơ sở in ấn nhỏ thì những nhà máy có đủ các tiêu chuẩn về công nghệ, máy móc chỉ đếm trên đầu ngón tay Thị trường in ấn tại Hà Nội với sự phát triển chậm hơn TP.HCM nên được kế thừa công nghệ in mới hơn với gần 200 cơ sở in, chiếm 15% sản lượng trang in và 16% doanh thu toàn ngành

Hình 1.3 Tỉ lệ thị trường doanh thu in tại TP.HCM, Hà Nội và các tỉnh khác

Những năm trở lại đây, nhu cầu về các sản phẩm của ngành in đã tăng tỷ lệ thuận với

sự phát trển của các ngành kinh tế khác trong đó phải nhắc đến đầu tiên là tăng trưởng với tốc độ cao của xuất khẩu cho nên tính thẩm mỹ, chất lượng của các sản phẩm in đang được ưu tiên hàng đầu, để có những sản phẩm như ý thì đòi hỏi các nhà in phải đầu tư công nghệ hiện đại, tiên tiến

Hình 1.4 Tỉ lệ sản lượng trang in của TP.HCM, Hà Nội và các tỉnh khác

TPHCM 60%

HÀ NỘI 16%

KHÁC 24%

Thị trường doanh thu in tại TPHCM, Hà Nội và các tỉnh khác

TPHCM 52%

HÀ NỘI 15%

KHÁC 33%

Sản lượng trang in của TPHCM, Hà Nội và các tỉnh khác

Ở những nhà in lớn có nguồn vốn tương đối dồi dào và có chiến lược phát triển rõ rệt,

đã mạnh dạn đầu tư trang thiết bị hiện đại Còn các nhà in vừa và nhỏ, nhất là ở các địa phương đầu tư chủ yếu bằng máy móc đã qua sử dụng, đầu tư rẻ

Hình 1.5 Người lao động đang làm việc ở một xưởng sản xuất in

Xét về lâu dài các nhà in nhỏ do thiếu vốn đầu tư, sức cạnh tranh yếu, trang thiết bị không đủ đáp ứng được nhu cầu sản phẩm sẽ gặp khó khăn thậm chí phải ngừng hoạt động hoặc muốn tồn tại thì phải hợp tác toàn diện giữa các nhà in nhỏ lại với nhau Nhiều nhà đầu tư nước ngoài đã nhận ra tiềm năng và cơ hội đã bắt đầu đầu tư hoặc hợp tác với các công ty in Việt Nam

Mặt khác, doanh nghiệp Việt Nam có lợi thế về chi phí lao động thấp và nhu cầu nội địa cao nhưng có công nghệ thấp và lạc hậu Chỉ có vài công ty trong nước đủ khả năng đầu tư phát triển công nghệ để phát triển sản xuất sản phẩm cao cấp vì chi phí đầu tư cao Lẽ đó nên công ty in ấn tại Việt Nam hiện đang có nhu cầu hợp tác từ các công ty và tổ chức nước ngoài để có được hỗ trợ tài chính và công nghệ hiện đại Hợp tác là tốt cho cả hai bên, đặc biệt đối với Việt Nam để cải thiện hơn nữa nhằm theo kịp với xu hướng toàn cầu, giảm độc hại phát sinh trong sản xuất góp phần tăng cường bảo vệ môi trường

Báo cáo cuối năm 2018 của Hiệp hội In Việt Nam cho thấy sản lượng và doanh thu ngành công nghiệp in Việt Nam vẫn gia tăng Sản lượng trang in tăng 5-7%, doanh thu tăng trên dưới 10% có nơi tăng cao hơn, nhưng chủ yếu do giá trị nguyên vật liệu

và các khoản chi phí khác tăng cao, còn phần giá trị gia tăng thì chỉ tăng không đáng

kể Đặc biệt là phần giá trị thặng dư, lợi tức lại giảm nhiều so với các năm trước Nhiều doanh nghiệp phải cân nhắc việc huy động vốn đầu tư do tỷ suất sinh lời của đầu tư trong ngành in nước ta đang giảm

Toàn bộ ngành kinh tế, báo cáo của trang Thông tin điện tử đầu tư nước ngoài của Bộ

Kế hoạch và Đầu tư, trong 6 tháng đầu 2019, ước tính các dự án đầu tư trực tiếp nước ngoài giải ngân được 9,1 tỷ USD, tăng gần 8% so với cùng kỳ năm 2018, tổng đầu tư đạt khoảng 18,5 tỷ USD Theo địa bàn đầu tư, nhà ĐTNN đã đầu tư vào 55 tỉnh thành phố, trong đó Hà Nội là địa phương thu hút nhiều vốn ĐTNN nhất với tổng số vốn đăng ký hơn 4,87 tỷ USD, chiếm 26,4% tổng vốn đầu tư TP Hồ Chí Minh đứng thứ

2 với tổng vốn đăng ký 3,09 tỷ USD, chiếm 16,7% tổng vốn đầu tư Bình Dương đứng thứ 3 với tổng số vốn đăng ký 1,37 tỷ USD chiếm 7,4% tổng vốn đầu tư Tận dụng lợi thế nguồn đầu tư từ nước ngoài, trang thiết bị và công nghệ hiện đại chủ yếu trong lĩnh vực in nhãn hàng, bao bì ở những công ty đang lớn mạnh, trong đó có khối in tư nhân và các công ty có vốn đầu tư nước ngoài Những doanh nghiệp nhỏ, mới thành lập vẫn chủ yếu đầu tư những thiết bị đã qua sử dụng với suất đầu tư vừa phải Các loại máy đã qua sử dụng nhập khẩu gần đây có niên đại đều đúng với quy định, máy in là dưới 20 năm Công nghệ kỹ thuật số phát triển chậm hơn nhiều so với các nước trong khu vực và trên thế giới

Hình 1.6 Biểu đồ tỉ lệ đầu tư vào VN theo địa phương 6 tháng đầu năm 2019

HÀ NỘI 26,4%

TPHCM 16,7%

BÌNH DƯƠNG 49,5%

KHÁC 49,5%

TỈ LỆ ĐẦU TƯ NƯỚC NGOÀI VÀO VIỆT NAM THEO ĐỊA PHƯƠNG

6 THÁNG ĐẦU NĂM 2019

1.1.3 Triển vọng của ngành công nghệ in ở trong và ngoài nước

Công nghệ đóng vai trò rất quan trọng trong mọi ngành sản xuất kinh doanh Sự tiến

bộ vượt trội của công nghệ in liên quan đến sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác như:điện tử, quang học, cơ học và công nghệ thông tin Điển hình như sự phát triển cao của công nghệ thông tin đã ảnh hưởng to lớn đến quy trình sản xuất in Điển hình ở công đoạn chế bản đã làm giảm bớt nhiều bước công việc, rút ngắn hàng chục lần thời gian sản xuất, tăng độ chính xác đáng kể Sự xâm nhập công nghệ thông tin vào ngành in tại những năm 80 đã xóa bỏ gần hết những kỹ thuật sắp chữ chì chậm chạp của hàng chục năm về trước Tại công đoạn in, sự tiến bộ của các ngành khoa học đã giúp cho việc xử lý kỹ thuật cao trên các máy in lên sản phẩm như chồng màu, hình ảnh chính xác giống mẫu,… Giúp thời gian thao tác trên máy đã được rút ngắn nhiều lần, tiết kiệm được hao phí vật tư, chất lượng cao và ổn định

Trên thế giới và ở Việt Nam, có thể nói ngành in đã có những cải tiến để phù hợp với

xu thế phát triển của công nghệ, khi nhu cầu in ấn vẫn luôn tồn tại và sẽ không mất

đi mà tiếp tục phát triển cạnh tranh với sự phát triển của các ngành công nghệ khác Mặc dù các phương tiện truyền thông đang tăng mạnh Song vẫn tồn tại các nhu cầu đọc các ấn phẩm truyền thống do những tiện lợi khi sử dụng vì vậy mà ngành công nghệ in vẫn giữ vai trò quan trọng góp phần phát triển văn hóa đọc của xã hội Có thể nói viễn cảnh phát triển ngày càng nhanh chóng và phổ cập của các phương tiện thông tin đại chúng sẽ là cơ sở vững chắc thúc đẩy ngành công nghệ in tiếp tục phát triển

Có những phương pháp in ngày càng được cải tiến, hệ thống các máy in tiên tiến hơn, hiện đại hóa cao Trước đây, khi canh bài chuẩn bị in, người thợ in dựa trên kinh nghiệm và độ phủ mực trên hình ảnh để mở khoá mực cho từng vùng tại từng đơn vị

in, việc này có thể thực hiện trên bàn điều khiển in hay tại máng mực của từng đơn

vị in Hiện nay, trên các thiết bị in mới, việc mở khoá mực được thực hiện tự động dựa trên dữ liệu CIP3/CIP4 được tạo ra từ file bình trang Các loại vật liệu sử dụng

đa dạng đáp ứng được mọi nhu cầu của khách hàng để hướng tới chất lượng sản phẩm

in hoàn hảo nhất

Trong những năm gần đây, cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế Ngành in nước

ta cũng đã có những bước chuyển biến mới Nhiều nhà in trong nước đã có xu thế đầu tư theo hướng ngày càng hoàn thiện và đồng bộ hơn Các cơ sở in lớn tập trung đầu tư công nghệ thiết bị mới tiên tiến với các tính năng kỹ thuật hiện đại Tiến bộ đáng kể nhất phải kể là ngành in nước ta đã vươn lên đáp ứng hầu hết các nhu cầu về chất lượng của xã hội với chất lượng được nâng cao ngang tầm quốc tế được thể hiện qua việc in gia công xuất khẩu cho các nước trong khu vực và trên thế giới ngày càng phổ biến

1.1.4 Độ phủ rộng của công nghệ in offset

Một nghiên cứu mới từ Smither Pira 1: "The Future of Offset vs Digital Printing to 2018" cho thấy sự cạnh tranh trực tiếp giữa in kỹ thuật số và in offset là việc xảy ra hàng ngày của những nhà cung cấp dịch vụ in ấn: Các nhà cung cấp dịch vụ phải xác định nên sử dụng in kỹ thuật số hay in offset cho từng công việc cụ thể để tối ưu hóa lợi nhuận

Nhưng in offset vẫn là phương pháp in ấn tiết kiệm chi phí, đa năng, linh hoạt và đáng tin nhất đã tồn tại trong nhiều năm qua Offset đã giải quyết 70% – 80% nhu cầu in

ấn toàn cầu In offset chưa từng được dùng để in ấn dữ liệu biến đổi, hoặc in những đơn hàng nhỏ Nhưng để cạnh tranh về số lượng, chi phí in ấn, dây chuyền gia công thành phẩm, thật khó để in kĩ thuật số đánh bại in offset Vốn dĩ cơ sở hạ tầng của in offset trong công nghiệp in ấn đã vững mạnh và sự thành công của các công nghệ mới phụ thuộc vào việc làm sao để tích hợp với in offset, chứ không phải là thay thế

nó Nếu tận dụng cơ sở hạ tầng của in offset và lắp đặt thêm các thiết bị kĩ thuật số,

có thể có được lợi thế của in offset có thêm khả năng in ấn dữ liệu biến đổi Thí dụ, một cuốn tạp chí có thể được in offset, và ở vài chỗ muốn in riêng thông tin cho khu vực hoặc cá nhân nào đó thì có thể chừa lại để thêm vào sau bằng in kỹ thuật số

1 Smithers Pira là cơ quan toàn cầu về bao bì, giấy và chuỗi cung ứng in ấn công nghiệp Được thành lập năm

1930, Smithers Pira cung cấp chiến lược và tư vấn kỹ thuật, kiểm nghiệm, cung cấp các thông tin sự kiện giúp

khách hàng hiểu rõ hơn về thị trường, xác định cơ hội, đánh giá hiệu suất sản phẩm

Theo các chuyên gia, công nghệ in offset là giải pháp in hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất trong tương lai gần Vì vậy mà công nghệ này thậm chí không được thay thế Các công nghệ mới cũng mang lại lợi thế lớn trong các thị trường cụ thể nhưng sẽ phải tìm cách cùng tồn tại và phát triển theo hướng riêng thay vì tìm cách thay thế phương pháp in lâu đời này

1.1.5 Nguyên lý in offset

In offset tờ rời là phương pháp in phẳng các hình ảnh được truyền lên vật liệu in gián tiếp, mực in truyền từ bản in lên vật trung gian (lô cao su có tính mềm) truyền lên vật liệu In Offset dựa trên nguyên lý phân tách mực - nước giữa phần tử in và phần tử không in Phần tử in hút mực, phần tử không in hút nuớc và nằm gần như trên cùng một mặt phẳng Lô chà ẩm phủ một lớp dung dịch ẩm mỏng lên phần tử không in giúp giữ sạch phần tử không in khi khuôn in tiếp xúc với mực Khi được chà mực chỉ

có phần tử in nhận mực Khuôn in không tiếp xúc trực tiếp vật liệu mà hình ảnh in truyền từ bản in qua ống cao su rồi mới truyền lên bề mặt in

Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý in offset

1.1.6 Cấu tạo cơ bản của in máy in offset tờ rời

Cấu táo máy in offset tờ rời gồm ba phần chính:

- Đơn vị in: là tên gọi chung của một cụm các hệ thống lô nhằm truyền thông tin hình ảnh lên vật liệu in Gồm các bộ phận: ống bản, ống cao su, ống ép, hệ thống các lô mực, nước

- Hệ thống cung cấp vật liệu: có nhiệm vụ tách tờ từ chồng giấy chưa in nhanh, chính xác và ổn định vào đơn vị in từ đó tờ in được truyền qua bộ phận ra giấy in Gồm: bàn lên giấy, hệ thống tách tờ, bàn nạp giấy, hệ thống tay kê

- Hệ thống thu hồi vật liệu: vận chuyển sản phẩm in ngay ngắn, ổn định từ đơn vị in đến bàn nhận giấy ra Gồm: guồng xích vô tận, hệ thống trợ khô, bộ giảm tốc tờ in, bàn ra giấy

1.1.7 Ưu nhược điểm của kỹ thuật in offset

Ưu điểm:

- Hình ảnh sau in sắc nét, màu sắc được bám đều mà không bị chỗ đậm nhạt, nhờ nguyên lí ép tấm cao su dính mực lên bề mặt giấy;

- Giúp giảm thiểu tối đa chi phí in khi đặt in số lượng lớn;

- Đáp ứng được các sản phẩm in có màu sắc đa dạng;

- Có khả năng in trên nhiều bề mặt, kể cả bề mặt không phẳng, như gỗ, vải, kim loại,

da, giấy thô và nhựa;

- Thành phẩm từ công nghệ in Offset có độ bền cao, đảm bảo chất lượng như ban đầu trong một thời gian dài

Nhược điểm:

- Chất lượng bản kém nếu không được bảo quản đúng cách;

- Yêu cầu in với số lượng lớn, còn với các đơn hàng ít thì sẽ tạo nên chi phí quá cao, không cần thiết;

- Màu sắc thành phẩm có thể bị tác động bởi nhiệt độ, nên đôi khi sẽ có một số sai sót về màu sắc khi in;

- Để cho ra sản phẩm cuối cùng, phải trải qua 4 lần in màu, nên việc kiểm soát màu sắc hơi khó khăn, có thể dẫn đến sai sót

1.2 Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình in

Kết quả in là hình ảnh phản ánh sự tương tác giữa tất cả các yếu tố tham gia sản xuất

kể cả người vận hành Sơ đồ bên dưới chỉ ra những đặc điểm quan trọng nhất (không

kể đến khí hậu hóa giấy do sự khác biệt đáng kể giữa các khu vực) Mỗi yếu tố này

có tác động đáng kể đến kết quả in và được liên kết trực tiếp với các tham số khác

Hình 1.8 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình in offset

Trong phần này sẽ mô tả cụ thể đến ba yếu tố đề tài cần khảo sát: vật liệu in, tấm cao

su và mực in (lẫn dung dịch làm ẩm tác động)

1.2.1 Vật liệu in

Ngành in sử dụng rất nhiều loại bề mặt vật liệu in khác nhau như giấy, carton gợn sóng, kim loại, vải, màng polymer,… Tuy vậy, phần này chỉ trình mô tả kim loại, giấy metalized và giấy couché

1.2.1.1 Kim loại (thiếc)

Vật liệu sử dụng trong in kim loại là dạng tấm cấu tạo từ thép dày từ 0,1 đến 0,8 mm

có hàm lượng carbon thấp đáp ứng được yêu cầu dễ định hình và gia công, được tráng thiếc mỏng để khắc phục được nhược điểm bề mặt đen, không có độ sáng bóng và dễ

bị ăn mòn của thép và được tráng phủ một lớp lót trắng, lớp vanish bóng, tráng bạc

để giúp tăng độ liên kết giữa mực với bề mặt vật liệu khi in và tạo hiệu ứng tùy theo loại sản phẩm

Vật liệu in kim loại được thiết kế phù hợp với các sản phẩm như nắp khoén, bao bì bánh kẹo, lon sơn… khả năng tái sử dụng cao

Bao bì kim loại có hiệu ứng gia sau in công đơn giản (dập chìm nổi) nhưng cho cảm giác rất bắt mắt, sang trọng dùng để trưng bày, độ bền cao và dễ dàng vận chuyển

Vị trí trong thị trường in: hiện nay bao bì kim loại không phổ biến bằng giấy hay các loại vật liệu khác vì sản phẩm in kim loại quá đắt Chỉ những sản phẩm đặc thù như nắp khoén, bảo quản sản phẩm như sơn, nhớt tăng giá trị sản phẩm như bánh, kẹo

1.2.1.2 Giấy couché, metalized

Giấy đã xuất hiện khoảng hơn 2000 năm và luôn giữ vai trò quan trọng trong quá trình phát triển văn hóa, khoa học kỹ thuật của loài người

Giấy là nguyên liệu có dạng lá (tấm) mỏng, được cấu tạo chủ yếu nhờ các sợi thực vật đan kết lại với nhau

Tất cả các loại thực vật đều được cấu tạo từ ba thành phần: cellulose sinh ra mô cứng, các khoáng chất và lignin

Thành phần chính của giấy là cellulose có chiều dài sợi 0,02-0,05 mm Cellulose không hòa tan trong các dung môi thông thường, dễ hút nước và trưởng nở trong nước

Tỉ trọng 1,5 g/cm3

Yêu cầu chung đối với các loại cellulose dùng để sản xuất giấy in:

+ Đủ mềm để có thể tách sợi và các sợi có khả năng đan xen tạo thành giấy

+ Có khả năng liên kết dễ dàng giữa các sợi taọ nên độ bền cần thiết cho giấy

Công thức: (C6H10O5)n, n=100 - 10000 (mức độ polymer hóa)

Hình 1.9 Công thức cấu tạo của Cellulose

Đặc điểm của các nhóm -OH của Cellulose:

- Với số lượng lớn nhóm -OH có trong công thức làm cho nó có khả năng thấm hút nước cao Cellulose có khả năng hút nước từ không khí và trương nở mạnh trong nước Ngoài ra, cellulose còn dễ tạo liên kết hydro với các phân tử khác

- Nhờ có dạng mạch thẳng nên cellulose trong thiên nhiên sắp xếp song song với nhau tạo thành các bó sợi Giữa có bó sợi này được nối với nhau chủ yếu của liên kết hydro

- Các bó sợi có chiều dày khác nhau Tùy thuộc vào nguồn gốc chiều dày bó sợi có thể từ 0,1 đến 0,4 µm

Tổng hợp những đại phân tử và tiểu phân tử cellulose tạo thành những bó sợi, Kích thước của phân tử cellulose và bó sợi thể hiện bảng 1.1:

Bảng 1.1 Kích thước của phân tử Cellulose, bó sợi

mặt cắt, nm

Diện tích mặt cắt, nm 2

Số lượng phân tử cellulose

- Lignin: là polymer thiên nhiên có trong thành phần tế bào gỗ cùng với cellulose và hemi-cellulose Khác với cellulose, lignin có dạng không gian nên cứng và khó hòa tan Theo thời gian, lignin làm cho giấy bị ngã vàng Sợi chứa nhiều lignin thì sẽ cứng

và khó đan kết Do vậy, giấy làm từ sợi này sẽ rỗng, không phẳng và có độ trắng thấp, kém bền Là thành phần không mong muốn nhưng luôn có trong giấy

- Các chất phụ gia: chất tạo màu, khoáng chất vô cơ… có tác dụng làm tăng định lượng, tăng độ trắng, giảm độ xuyên thấu, giảm độ thấm hút nước của giấy

Trong quá trình sản xuất giấy, người ta sử dụng hai loại nguyên liệu: cellulose gỗ và bột gỗ

+ Cellulose gỗ: vật liệu có chất lượng cao được tạo ra bằng cách loại bỏ lignin

từ gỗ Tùy thuộc vào lượng lignin có trong cellulose ta có cellulose mềm (1-1,5% lignin), cellulose trung bình (chứa 1,5-3,0% lignin) và cellulose cứng (chứa 3-4% lignin)

+ Bột gỗ là bán nguyên liệu được tạo ra bằng cách tẩy cơ học bột gỗ trong môi trường nước

Lúc giấy được quấn cuộn đầu ra của máy xeo giấy Tùy theo yêu cầu mà có thể chia nhỏ cuộn hoặc xả tờ rời Khi giấy cần có độ láng cao hơn (như giấy couché) sẽ được phủ thêm lớp hồ đặc biệt (gồm cao lanh và các chất phụ gia) Giấy metalized là giấy được tráng phủ thêm một lớp mạ kim loại cực mỏng, thường là nhôm để tạo hiệu ứng giả kim cho giấy

Bảng 1.2 Thành phần bột gỗ của các loại gỗ khác nhau

Thành phần bột gỗ

Loại gỗ Thông Thông hai lá Dương liễu Thân Nhánh Thân Nhánh Thân Nhánh

Giấy in thường sử dụng có độ dày trong khoảng 0,03-0,25 mm Riêng carton có chiều dày lên đến 3 mm

Định lượng:

Định lượng là khối lượng của 1 m2 giấy Giấy in thông thường có định lượng 20-200 g/m2 Carton có định lượng đến 2000 g/m2

Bảng 1.4 Định lượng của một số loại giấy thông dụng

Hội tiêu chuẩn Pháp AFNOR đã tiêu chuẩn hóa định lượng giấy như sau:

+ Chất lượng thông thường: 64 72 80 g/m2

+ Chất lượng tốt: 90 100 112 125 140 160 180 g/m2 Các định lượng trên có dung sai theo tiêu chuẩn NF Q01-003 như sau:

+ Định lượng từ 56-125 g/m2 có dung sai ± 2.5%

+ Định lượng từ 125-224 g/m2 có dung sai 4%

Điều này có nghĩa là nếu giấy ghi định lượng 80 g/m2 thì thực tế có thể trong khoảng 78-82 g/m2 Giấy ghi 160 g/m2 thì định lượng thực tế 154-167 g/m2 Đương nhiên dung sai này trải đều theo toàn bộ bề dày tờ giấy

Độ chặt khá quan trọng khi in Nó ảnh hưởng đến việc lựa chọn độ phân giải tram,

hệ mực, hệ keo (phương pháp làm khô mực, thứ tự màu in)

● Yêu cầu chung đối với giấy in

Giấy dùng trong in công nghiệp cần thỏa mãn những yêu cầu sau:

+ Tương đối đồng nhất về cấu trúc và bề mặt bằng phẳng, nhận mực in tốt; + Có độ trắng tương đối, đạt độ đục cao và bền sáng;

+ Thỏa mãn rất nhiều tính chất công nghệ, tính chất tiêu dùng, tính kinh tế…

+ Mỏng, nhẹ nhưng bền, bề mặt lại tương đối phẳng và láng;

+ Cấu trúc xốp của giấy làm cho nó có khả năng chịu được áp lực đồng thời mực in rất dễ bám lên;

+ Độ trắng của giấy đảm bảo cho chất lượng tái tạo hình ảnh;

+ Khả năng tái sinh tốt

● Đối với giấy couché

Giấy couché là một loại giấy tráng phủ hai mặt có bề mặt láng bóng và có độ phản xạ ánh sáng cao (nhờ lớp tráng phủ được sử dụng nhiều nhất là cao lanh, bột đá làm tăng

độ chắn sáng), định lượng giấy phổ biến từ 80 g/m2 đến 300 g/m2

Khi in trên giấy couché hạt tram tái tạo tốt do không bị lọt vào mao quản giấy, tăng khả năng phục chế tầng thứ, màu sắc cho tờ in Do khả năng phục chế màu tốt nên giấy couché thường dùng để in tờ rơi quảng cáo, catalogue, poster, brochure, tạp chí, sách in màu chất lượng cao

Theo đúng nghĩa, giấy couché là loại giấy có một lớp phủ trên bề mặt Lớp phủ này

có thể trên một mặt giấy hoặc cả hai Lớp phủ có tác dụng làm mặt giấy láng bóng đồng thời nâng cao độ trắng của giấy, làm tăng độ tương phản của hình ảnh Nếu mực

in tạo ra mật độ hình ảnh ở vùng tối thì giấy là tác nhân chủ yếu tạo nên độ trắng ở vùng sáng Nếu giấy có độ trắng thấp thì sắc thái ở các vùng sáng bị tối đi

Giấy couché gồm có hai thành phần: lớp đế và lớp phủ Lớp đế có nhiều loại và

có chất lượng khác nhau Do đế có một lớp phủ trên bề mặt nên kết cấu của đế không ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả in nhưng tạo nên một số đặc tính thấy rõ ở thành phẩm

Lớp phủ thường gồm có cao lanh, carbonat và bột satin Cho vôi tác dụng với sulfat alumin sẽ được màu trắng satin rất thích hợp cho việc in ấn Hai chất này ở dạng bột khô được trộn chung với 7% đến 10% casein đóng vai trò là chất kết dính vào đế Casein là chất kết dính không bị tác động của độ ẩm nên thường được dùng để chế tạo giấy cho in offset Nếu dùng nhiều chất kết dính thì giấy sẽ bền hơn nhưng độ trắng bị giảm, ít láng hơn và giảm khả năng thấm mực

Tùy theo yêu cầu chất lượng của giấy mà gia giảm lượng bột cao lanh và satin Lượng bột càng nhiều thì giấy càng láng và trắng

Độ pH của lớp phủ ảnh hưởng đến thời gian khô của mực Lớp phủ bắt buộc phải có tính kiềm, do đó độ pH phải lớn hơn 7 Độ pH càng cao thì mực càng mau khô

● Đối với giấy metalized

Giấy metalized cũng là một loại giấy tráng phủ, được phủ một lớp kim loại (thường

là nhôm) và một lớp vanish bóng hoặc mờ để tăng tính chất cản cho giấy metalized Lớp metalized này được tạo ra bằng cách nấu chảy nhôm trong chân không, ở 15000C, nhôm sẽ bốc hơi trong ống chân không và bám vào một mặt của tờ giấy Lớp nhôm này có định lượng khoảng từ 0,08-0,1 g/m2

Giấy metalized được thiết kế phù hợp cho nhãn chai có thể tái sử dụng Các nhãn loại này thường chống nước nhờ lớp kim loại được phủ bên ngoài lớp giấy và có khả năng giữ mực và rửa sạch dễ dàng khi muốn tái sử dụng chai Loại giấy này thích hợp dùng trong in nhãn bia, nước khoáng và nhãn nước ngọt

Nhãn khi in với giấy metalized có hiệu ứng rất bắt mắt, độ bền ướt với các đặc tính dán tốt, nó cũng có khả năng chống nhăn trong quá trình dán nhãn, chống ma sát,

- Dầu liên kết: đây là pha lỏng của mực in Dầu liên kết đóng vai trò như môi trường phân tán (thường là nhựa hoặc polymer, chất hòa tan và dung môi) Đây cũng là thành phần quyết định mọi đặc tính in của mực (khả năng truyền mực, quá trình khô,…)

- Chất phụ gia: Điều chỉnh các tính chất của mực in: tăng/giảm tốc độ khô, độ nhớt,

độ bám dính,…

Trong đó chất tạo màu là các hợp chất hóa học có khả năng tạo màu Gồm:

+ Pigment: không tan trong nước hay những dung môi thông thường

+ Bột màu: tan trong môi trường nước

+ Lắc màu: không tan trong nước, được điều chế từ các chất bột màu qua các phản ứng hóa học

Tùy thuộc vào yêu cầu mà chất tạo màu phải có đặc tính sau:

+ Có những tính chất màu nhất định (tông màu, độ sáng, độ bão hòa) và trong thành phần mực in cùng với dầu liên kết nhằm tái tạo được những màu tối đa trong không gian màu phục chế

+ Có độ đậm cao (nhằm có thể đạt được màu sắc mong muốn khi in với lớp mực mỏng cỡ 1 µm)

+ Cùng với dầu liên kết tạo ra mực có tính trong suốt (hoặc tính phủ)

+ Không thay đổi màu sắc dưới tác động của ánh sáng

+ Có độ phân tán cao nhằm giữ ổn định hệ mực và khả năng tạo được lớp mực mỏng trên bề mặt vật liệu in đồng thời không làm hư hại khuôn in

Chất tạo màu có thể được chia ra thành: vô cơ hoặc hữu cơ, tự nhiên hoặc nhân tạo

Độ phân tán: D=1/R trong đó R là bán kính hạt của pigment

- Độ phân tán cao của pigment đảm bảo tính ổn định của hệ phân tán (pigment phân tán đều trong dầu liên kết); tăng đặc tính in của mực) độ đậm và những tính chất khác Bảng 1.5 là bảng tham khảo giả lập kích thước pigment với những tính chất liên quan đến độ phân tán Trên thực tế, pigment có hình dạng, kích thước không đồng nhất hình…

Bảng 1.5 Pigment và sự phụ thuộc của chúng vào độ phân tán

Kích thước

pigment

Số lượng phân chia pigment

Số lượng hạt Thể tích

hạt, cm3

Khối lượng hạt, g

Tổng diện tích bề mặt hạt, cm2/g

- Khả năng tạo cấu trúc thứ hai của pigment: đó là quá trình kết tụ làm tăng kích thước của pigment trong môi trường liên kết

- Quá trình chế tạo mực in và chất lượng mực in phụ thuộc không chỉ vào độ phân tán mà còn phụ thuộc vào cấu tạo các phần tử pigment và điều kiện chế tạo pigment (pigment có thể có các dạng không định hình, tinh thể hoặc hỗn hợp)

b) Độ hút dầu và trị số dầu

Độ hút dầu và trị số dầu thể hiện khả năng tương tác giữa pigment và dầu liên kết, khả năng pigment thấm ướt dầu trên bề mặt pigment và hút dầu vào trong thể tích pigment để pigment chuyển từ thể rắn sang thể kem

Độ hút dầu M là lượng dầu tối thiểu để chuyển pigment từ thể rắn sang thể kem khi không có sự tác động cơ học

M = mdầu mpigmentx100%

mpigment là khối lượng pigment

mdầu lả khối lượng dầu liên kết

Thông tường đơn vị của M là ml/100g

Chỉ số dầu là lượng dầu liên kết không bay hơi có độ nhớt thấp được hấp thụ bởi 1 g pigment khi nghiền (không có xúc tác), cm3/g Chỉ số dầu ảnh hưởng rất lớn đến độ đậm mực in

Bảng 1.6 Độ hút dầu pigment và nồng độ giới hạn pigment trong mực

ml/100g

Nồng độ giới hạn pigment ở trạng thái độ nhớt làm việc của mực, %

Bảng 1.7 cho biết độ bền sáng được đánh giá khi so sánh với pigment mẫu Độ bền sáng được cho điểm từ 1 đến 8 Pigment có độ bền sáng cao nhất là 8 điểm

Bảng 1.7 Tính chất của một số pigment và lắc màu

Độ bền sáng

Độ bền với, số điểm

Nước Rượu Dầu

lanh Toluen

axetat

Etyl-5%

HCl

5% NaOH Pigment vàng

vàng bari 1.64 64 2-3 5 4 4-5 4 4-5 4-5 3-4 Lắc hồng

Dầu liên kết chính là pha lỏng của mực in Nó đảm bảo cho mực có các tính chất in

và khả năng bám chắc của mực lên bề mặt vật liệu

Các tính chất in của mực thể hiện qua:

+ Sự phân bố của mực trong máng mực, các lô;

+ Sự truyền mực;

+ Sự tương tác giữa mực và bề mặt vật liệu in

Yêu cầu chung của mực in:

+ Chất dầu liên kết phải tạo với pigment tạo thành một thể thống nhất có đủ mọi tính chất của mực in

+ Mực phải bền vững trong hệ keo hóa học (bền về kích thước hạt) Để đạt được điều này trong dầu liên kết phải có chứa các chất hoạt động bề mặt, đảm bảo

cho sự thấm ướt bề mặt của pigment và sự ổn định của chúng, tạo ra lớp bảo vệ trên

bề mặt pigment giữ cho các phân tử không bị đông tụ lại

+ Vai trò của các chất dầu liên kết này được thể hiện bằng khả năng thấm ướt

bề mặt và độ nhớt phù hợp với mỗi quá trình in

+ Chất dầu liên kết phải có độ trơ hóa học (không phá hủy hay thay đổi tính chất của pigment và khuôn in)

+ Có tính trong suốt, sáng màu và không gây độc

+ Mực phải bám chặt lên bề mặt vật liệu in: màng mực phải khô và bền chắc, không bị nhòe, bong tróc

Quá trình bám chặt mực thể hiện qua hai bước:

Bước 1: Sự khô mực tạm thời, lớp mực có thể chịu được các lực tác dụng nhỏ

Quá trình này phải được hình thành gần như tức thời sau khi mực được truyền lên bề mặt vật liệu in, đặc biệt cần thiết khi in ướt chồng ướt

Bước 2: Sư khô mực hoàn toàn, lớp mực trở nên chắc chắn Quá trình này có

thể xảy ra sau vài giờ hoặc lâu hơn Lúc này, màng mực có thể chịu được những lớn tác dung lớn Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với công đoạn thành phẩm và trong quá trình tiêu dùng

Cơ chế khô mực:

+ Sự tạo màng cách oxy hóa

+ Sự tạo màng qua việc tách và hút các dung môi trong quá trình thấm hút

+ Sự tạo màng bằng cách bay hơi các dung môi hữu cơ

+ Sự tạo màng nhờ phản ứng polymer hóa dưới năng lượng đèn UV

Thông thường sự khô mực được kết hợp bằng nhiều cơ chế khác nhau Thí dụ như mực in offset tờ rời khi in trên giấy có thể khô nhờ cơ chế oxy hóa và thấm hút

a) Sự tạo màng bằng cách oxy hóa

Trên vật liệu thấm hút, mực trước hết khô bằng sự thấm hút và sau đó xảy ra các phản ứng polymer hóa hoặc ngưng tụ Sự khô hoàn toàn của màng mực chính là kết quả của sự oxy hóa và sự lưu hóa của các chất dầu liên kết Vận tốc tạo màng bằng oxy hóa phụ thuộc vào nhiệt độ, ánh sáng và sự có mặt của các chất xúc tác

Các chất trong dầu liên kết phản ứng với các phân tử Oxy trong không khí Bằng cách

đó, lớp mực trên tờ in sẽ khô trong quá trình chuyền giấy ra thành chồng ở máy in offset tờ rời, khoảng không gian giữa các tờ in có thể được tăng lên bằng biện pháp phun bột và Oxy từ không khí có thể phân tán đều vào giữa các tờ in

b) Sự tạo màng qua việc tách và hút các dung môi trong quá trình thấm hút

Thực chất quá trình này đó là việc thấm hút chất lỏng và trong thể tích giấy Quá trình này nhanh hay chậm phụ thuộc vào bản chất của giấy và dầu liên kết Khi chịu áp lực của khuôn in lên bề mặt giấy quá trình khô mực tạm thời sẽ diễn ra Sự khô mực tuyệt đối khi chất lỏng được thẩm hút hoàn toàn vào mao mạch của lòng giấy Với dung môi có độ nhớt thấp thì vận tốc thấm hút sẽ nhanh hơn

Các chất dầu liên kết có khả năng tạo màng mực nhanh chóng nhờ vào sự tách các chất lỏng trong quá trình thấm hút Quá trình tạo màng nhanh chóng trong hỗn hợp dung môi được giải thích như sau:

Thứ nhất: Trong quá trình tách chất lỏng ở sự thấm hút của hỗn hợp dung môi sẽ xảy

ra sự kết tụ giúp làm tăng độ nhớt Màng mực sẽ khô nhanh hơn

Thứ hai: Dung môi hòa tan kém có độ liên kết với các chất yếu hơn Do vậy nó dễ dàng thấm hút hơn

c) Sự bay hơi các dung môi hữu cơ

Phương pháp làm khô này ở một mức độ nhất định làm bay hơi các chất trong thành phần mực Quá trình này như sau:

- Sự chuyển biến từ chất lỏng sang trạng thái hơi;

- Sự thoát ra của dòng khí hoặc dòng khí thổi dung môi bay đi

Dung môi bay hơi khi mực in được làm khô bằng cách bay hơi Quá trình khô được quyết định bởi nhiệt và vật liệu truyền nhiệt (cách truyền nhiệt) trong giới hạn của lớp màng trên bề mặt mực in Để đẩy nhanh tốc độ bay hơi giúp mực in mau khô bằng cách sấy nhiệt và dung quạt hút

d) Sự tạo màng nhờ phản ứng polymer hóa dưới năng lượng đèn UV

Không giống như trong quá trình sấy bằng quá trình oxy hóa nó cần nhiều thời gian

để hoàn toàn khô của màng mực, phản ứng này hoàn toàn xảy ra trong một phần nhỏ của một giây Điều này có nghĩa là trong vài giây, tờ in đã khô hoàn toàn, không cần đến biện pháp hỗ trợ phun bột

Hình 1.9 Các giai đoạn diễn ra trong quá trình khô hóa tính do xử lý bởi tia UV

Mực UV hoàn toàn không chứa dung môi hữu cơ nên lớp mực in rất mỏng Năng lượng đèn UV sẽ làm polymer hóa các chất liên kết trong thành phần mực vài giây giúp lớp mực được khô hoàn toàn khi chiếu tia bức xạ Mực UV khô qua một phản ứng hóa học polyme bắt đầu tiếp xúc với bức xạ tia UV Phản ứng này xảy ra trong một phần nhỏ của một giây, có thể được chia nhỏ thành các bước khác nhau (xem hình 1.9) Mực dạng lỏng sau khi in (1) được tiếp xúc với bức xạ tia UV (2) Tiếp xúc này tạo ra các phản ứng hóa học bởi các chất nhạy sáng trong mực Các gốc tự do tạo

ra một chuỗi phản ứng giữa các chất liên kết và monomer trong việc tạo kết lưới ngang tạo cấu trúc mới (3) Mực dạng lỏng cứng lại Vào cuối của phản ứng, lưới bền vững được hình thành kết hợp các chất màu pigments (4)

*Đèn chiếu tia UV trong quá trình khô mực UV

Đèn chiếu tia UV là thiết bị cần thiết để làm khô lớp mực trên bề mặt vật liệu Trong quá trình xử lý mực người ta có thể dùng nhiều loại đèn phát tia UV khác nhau, tuy nhiên đèn phát ra tia UV phải thỏa mãn được một số yêu cầu nhất định như: phát ra tia UV có bước sóng phù hợp với thành phần cấu tạo của mực, không phát ra những tia không cần thiết; không gây ra nhiều nhiệt,… Trong thực tế có rất nhiều loại đèn chiếu UV khác nhau tùy theo nhà sản xuất, chúng đều có bóng đèn phát tia UV, hệ thống làm mát, và tấm phản xạ để tập trung tia UV tăng hiệu quả xử lý trên tờ in Hiện nay người ta phân biệt một số loại đèn chiếu tia UV là đèn trên cơ sở hơi thủy ngân, đèn huỳnh quang và đèn LED

Hình 1.10 Nguyên tắc sử dụng đèn UV đề làm khô mực

Đối với đèn UV, một điều quan trọng là đèn UV dài hơn ít nhất 12,7 cm so với chiều rộng của bề mặt vật liệu Điều này là cần thiết để đạt được xử lý đầy đủ trên cạnh của vật liệu Tuổi thọ bóng đèn có xu hướng tuổi thọ ít nhất được 1000-1500 giờ, do đó, kiểm tra năng lượng đầu ra từ những bóng đèn là quan trọng khi mức độ mực được

xử lý giảm, hoặc khi in xong màng mực mềm và khuyến cáo kiểm tra tần suất một lần một tuần

+ Vết trắng trên trục lô ẩm

+ Vết bẩn mực bám trên trục lô chà và trên tấm cao su

+ Mất tầng thứ tram

+ Cấp nước ẩm không đồng đều

Muối canxi và muối magie có chứa cation canxi Ca2+ và anion hydro, bicacbonat Ca(HCO3)- , hình thành những muối tan: Canxi cacbonat Ca(HCO3)2 Khi đun nóng, muối này bị phân hủy tạo thành chất kết tủa và bay hơi