chuong 8

Giaùo trình Coâng ngheä In Khoa Kyõ thuaät In – Boä moän In

Bieân soaïn: Cheá Quoác Long 232

Chöông 8:

CAÙC PHÖÔNG PHAÙP LAØM KHOÂ MÖÏC IN Thuaät ngöõ “khoâ” cuûa möïc bao goàm taát caû caùc quaù trình töø sau khi möïc ñöôïc truyeàn vaø

baùm dính töø baûn in qua cao su (ñoái vôùi in Offset) leân vaät lieäu in. Qua ñoù ñaûm baûo söï lieân keát chaët cheõ vaø oån ñònh giöõa möïc in vaø Vaät lieäu in, möïc in seõ trôû neân ñoâng cöùng laïi trong suoát quaù trình khoâ naøy, ñaây laø ñieàu kieän tieân quyeát ñeå thöïc hieän coâng ñoaïn thaønh phaåm vaø sau ñoù laø ñaûm baûo tính tieâu duøng cuûa saûn phaåm.

Tuøy thuoäc vaø caáu truùc cuûa loaïi möïc, quaù trình khoâ laø keát quaû töø caùc phaûn öùng hoùa hoïc (nhö oxyhoùa, polymehoùa) hay caùc quaù trình vaät lyù (thaám huùt, bay hôi) hoaëc cuõng laø söï keát hôïp cuûa caû hai phöông thöùc vaät lyù vaø hoùa hoïc. Baûng döôùi ñaây seõ cho ta coù moät caùi nhìn toång quan veà caùc phöông thöùc laøm khoâ vaø caùc öùng duïng chuû yeáu trong moãi phöông phaùp in:

Hình 8.1: Caùc quaù trình laøm khoâ.

a. Toång quan veà caùc kieåu vaø hieäu öùng laøm khoâ. b. Caùc phöông phaùp laøm khoâ, hieäu öùng khoâ vaø öùng duïng cuûa chuùng.



Hình 8.2 moâ taû maùy in Offset tôø rôøi ñöôïc tích hôïp moät soá heä thoáng laøm khoâ trong boä phaän daãn giaáy ra. Söï khaùc nhau veà caùch laøm khoâ giöõa möïc in vaø caùc loaïi varnish ñoøi hoûi phaûi coù caùc heä thoáng laøm khoâ khaùc nhau – cuõng nhö laø moät heä thoáng laøm khoâ phoái hôïp – ñeå coù quaù trình laøm khoâ toát nhaát. Noù coù theå keát hôïp caû hai caùch laøm khoâ baèng UV vaø IR ñeå taêng theâm nhieàu khaû naêng in cuûa maùy in.

Hình 8.2: Keát hôïp nhieàu thieát bò saáy khoâ trong maùy in Offset tôø rôøi. Caáu truùc cuûa möïc in phaûi ñaùp öùng thoûa ñaùng cho hai ñoøi hoûi raát maâu thuaån nhau

trong tính chaát cuûa caùch khoâ vaø hoaït ñoäng saûn xuaát, ñoù laø: • Khoâng khoâ treân heä thoáng caùc loâ möïc (heä thoáng caáp möïc noùi chung) trong

quaù trình in hay trong thôøi gian döøng maùy (cheá ñoä chôø). • Khoâ nhanh vaø baùm chaët vaøo beà maët vaät lieäu in sau khi in.

Caùc nhaân toá quan troïng quyeát ñònh ñeán thuoäc tính khoâ cuûa möïc in: • Caáu taïo cuûa möïc: Bao goàm caû chaát daãn, chaát mang vaø caùc chaát phuï gia. • Nhöõng ñaëc tröng cuûa vaät lieäu in (Vd: khaû naêng thaám huùt) • Ñieàu kieän in (Vd: ñoä che phuû möïc, tôø in chaát ñoáng cao, toác ñoä in…) • Ñieàu kieän khí haäu (ñoä aåm, nhieät ñoä phoøng…). • Caáu truùc thieát bò laøm khoâ (doøng khoâng khí treân beà maët möïc, thôøi gian phaûn

öùng, daïng cung caáp naêng löôïng…). Nhieät ñoä laø nhaân toá quyeát ñònh. Nhieät ñoä cao coù nhieàu lôïi theá hôn:

• Toác ñoä polymer hoaù ñöôïc ñaåy nhanh theâm. • Ñoä nhôùt cuûa möïc thì bò giaûm ñeå hoã trôï cho vieäc thaám huùt. • Laøm dung moâi bay hôi nhanh hôn.

Möùc ñoä lieân keát giöõa möïc in vaø beà maët cuûa vaät lieäu in seõ thay ñoåi sau khi quaù trình khoâ hoaøn taát. Khi ñoù noù coù theå gaây moät soá taùc ñoäng leân tôø in, caùc taùc ñoäng naøy ñöôïc phaân loaïi tieâu bieåu nhö : choáng traày xöôùc, beàn khi chòu ma saùt, choáng ñoùng caën

8.1 Khoâ vaät lyù (Söï thaám huùt) Söï thaám huùt dieãn ra ñöôïc laø nhôø hoaït ñoäng höôùng vaøo trong vaät lieäu in cuûa möïc in.

Möïc thaám huùt vaøo giaáy baèng caùc oáng mao quaûn nhoû trong giaáy. Noù tuyø thuoäc vaø ñoä nhôùt cuûa möïc, chaát lieân keát vaø khaû naêng chöùa cuûa vaät lieäu in. Caùc thaønh phaàn trong möïc in seõ thaám huùt vaøo vaät lieäu ngay khi noù vöøa baùm leân beà maët vaät lieäu, nhôø löïc huùt cuûa caùc mao quaûn trong giaáy. Söï thaám huùt trong vaät lieäu tuyø thuoäc vaøo toác ñoä thaám huùt cuûa vaät lieäu. Toác ñoä thaám huùt ñöôïc quyeát ñònh bôûi traïng thaùi cuûa caùc loã mao quaûn vaø chaát löôïng thaám öôùt beà



maët vaät lieäu cuûa möïc. Traïng thaùi cuûa caùc loã mao quaûn ñöôïc ñaëc tröng bôûi soá löôïng loã mao quaûn treân moät ñôn vò dieän tích vaø kích thöôùc trung bình cuûa loã. Hôn theá nöõa, toác ñoä thaám huùt seõ caøng lôùn khi ñoä nhôùt cuûa möïc caøng thaáp.

Ñoà thò nhö trong hình 8.3 minh hoïa cho söï phuï thuoäc cuûa löôïng möïc thaâm nhaäp vaøo beà maët vaät lieäu so vôùi khaû naêng thaám huùt cuûa vaät lieäu. Trong moät baøi kieåm tra, maät ñoä quang hoïc cuûa lôùp maøng möïc in treân ñöôïc truyeàn qua töø tôø in duøng ñeå ño ñoä khoâ (khoâng thaám huùt) ñöôïc ño ñaëc coù lieân quan ñeán chu kyø khoâ (tôø kieåm tra laø tôø chöa ñöôïc in ñaët ñoái dieän vôùi hình aûnh vöøa môùi ñöôïc in ôû tôø in thöû, ño maät ñoä quang hoïc cuûa lôùp möïc baùm treân tôø thöû nghieäm naøy trong moät ñieàu kieän nhaát ñònh cho thaáy möùc ñoä khoâ cuûa noù). Ñoà thò cuõng cho thaáy, vôùi caùc vaät lieäu khoâng thaám huùt, ñöôøng bieåu dieãn maät ñoä ño ñöôïc vaãn coøn raát cao sau khi in ñaõ 120 phuùt – Noù chöa khoâ hoaøn toaøn. Möùc ñoä thaám huùt ñöôïc naâng cao roõ reät khi dieän tích caùc loã mao quaûn treân beà maët nhoû daàn.

Hình 8.3 : Ñoà thò bieãu dieãn moái lieân heä cuûa söï thaám huùt möïc, beà maët vaät lieäu vaø thôøi gian khoâ Theå tích thaám huùt quaù cao cuûa vaät lieäu coù theå laø nguyeân nhaân laøm suy yeáu chaát lieân

keát trong möïc in. Möïc in bò maát ñoä choùi saùng, tính choáng traày xöôùc vaø pigment coù theå bò chuøi sau khi in. Do ñoù phaûi löïa choïn giaáy coù hieäu öùng phaân taùch toát, bôûi vì giaáy coù maät ñoä mao quaûn cao vaø nhoû seõ laø ñieàu kieän in toát vaø cuõng taïo thuaän lôïi cho vieäc saáy khoâ.

Söï thaám huùt phuï thuoäc vaøo theå tích thaám huùt cuûa vaät lieäu, cuõng nhö phaûi phuï thuoäc vaøo ñoä nhôùt cuûa möïc. Toác ñoä thaám huùt cuõng phuï thuoäc vaøo ñoä thaám öôùt giöõa möïc in vaø vaät lieäu in.

Trong in baùo phöông thöùc laøm khoâ chæ duøng hieäu öùng thaám huùt (coldset). Quaù trình thaám huùt taùch caùc chaát mang ra thaønh hai phaàn vaø quaù trình khoâ hoaøn thaønh. Thoâng thöôøng, möïc in duøng cho in baùo khoâng coù daàu khoâ trong thaønh phaàn (daàu khoaùng). Trong tröôøng hôïp möïc in duøng chaát daãn coù daàu laøm khoâ, quaù trình laøm khoâ hoùa hoïc nhö oxyhoùa dieãn ra sau khi thaám huùt.

Hình 8.4 : Ñoà thò bieãu dieãn moái lieân heä giöõa ñoä nhôùt cuûa möïc vaø thôøi gian khoâ (ño theo maät ñoä)



8.1.1 Laøm khoâ baèng tia hoàng ngoaïi (IR – Infrared)

Söï thaám huùt möïc in seõ nhanh hôn neáu ñoä nhôùt cuûa möïc thaáp. Ñoä nhôùt giaûm khi nhieät ñoä taêng. Maøng möïc coù theå ñöôïc truyeàn vôùi söï taêng gia nhieät khi tieáp xuùc vôùi vaät lieäu in bôûi nguoàn phaùt IR. Hieäu öùng khoâ baèng IR trong in Offset (hình 8.2) ñöôïc moâ taû nhö sau:

• Laøm giaûm ñoä nhôùt cuûa daàu trong möïc nhôø nguoàn nhieät trong khi thaám huùt nhanh.

• Quaù trình oxi hoaù laøm dieãn ra nhanh choùng trong möïc (phaàn ñöôïc thaám huùt). • Quaù trình oxi hoaù dieãn ra nhanh hôn nhôø tyû leä nöôùc raát nhoû trong lôùp möïc .

Quaù trình khoâ hoùa hoïc (oxyhoùa) tieáp ngay sau quaù trình khoâ vaät lyù cuõng nhanh hôn khi nhieät ñoä taêng. Nhöõng quaù trình treân coù theå nhaän thaáy ôû haàu heát loaïi möïc in offset. Söï caân ñoái trong daûi böôùc soùng töông öùng vôùi böùc xaï IR vaø caùc thaønh phaàn cuûa chaát daãn coù tính thaám huùt trong moät khoaûng taàn soá seõ giuùp gia taêng hieäu quaû cuûa böùc xaï. Hieäu quaû cuûa nguoàn böùc xaï IR ñaït ñöôïc toái ña neáu naêng löôïng cuûa nguoàn böùc xaï laø lôùn nhaát vaø söï thaám huùt cuûa möïc in (hay varnish) lôùn nhaát khi caû hai yeáu toá dieãn ra ñoàng thôøi.

Daûi böôùc soùng trong quang phoå IR vôùi khoaûng böùc xaï ñieän töø ñöôïc theå hieän trong hình 8.5, böùc xaï hoàng ngoaïi ñöôïc duøng theo töøng möùc ñoä cuûa caùc böôùc soùng:

• Daõi caùc böôùc soùng ngaén (töø 0.8-2μm töông öùng vôùi ñeøn duøng phaùt daây toùc hình xoaùn oác coù nhieät ñoä töø 2.700 – 1.5000 C) nguoàn böùc xaï duøng cho loaïi möïc thaám huùt chuû yeáu treân giaáy. • Daõi caùc böôùc soùng trung bình (2-4μm töông öùng vôùi nhieät ñoä töø 1.500 - 7500 C) khoâng khí ñöôïc gia nhieät taùc ñoäng chuû yeáu leân lôùp möïc.

Kinh nghieäm cho thaáy söï thaám huùt cuûa möïc toát nhaát khi duøng nguoàn böùc xaï IR ôû daõi soùng ngaén hoaëc trung bình. Hôn nöõa, nguoàn böùc xaï soùng ngaén coù naêng suaát vaø hieäu quaû cao hôn. Caùc thieát bò laøm khoâ NIR (vuøng gaàn tia hoàng ngoaïi 0.8-1.2 μm) laøm vieäc trong vuøng coù böôùc soùng thaáp hôn daûi soùng ngaén. Nguoàn böùc xaï soùng daøi (4 μm -1mm) khoâng phuø hôïp cho vieäc laøm khoâ trong Offset.

Söï thaám huùt coù yù nghóa ñaëc bieät quan troïng cho vieäc laøm khoâ möïc nhanh choùng, laøm khoâ baèng IR ñaït hieäu quaû toát nhaát chæ khi coù söï thaám huùt treân beà maët vaät lieäu ñöôïc in. Bieåu ñoà trong hình 5.5 moâ taû hieäu quaû cuûa böùc xaï IR treân beà maët coù tính thaám huùt:

Hình 8.5: Daõy quang phoå böùc xaï ñieän töø duøng trong vieäc laøm khoâ möïc



Böùc xaï nhieät IR cuõng gaây taùc ñoäng nhieät leân taát caû caùc vuøng treân giaáy, noù laøm taêng nhieät ñoä trong caùc mao quaûn (hôn 400 C) vaø giuùp ñaåy nhanh quaù trình polyme hoùa trong möïc. Nhöõng thuaän lôïi vaø haïn cheá cuûa vieäc duøng nguoàn böùc xaï IR trong quaù trình laøm khoâ möïc ñöôïc trình baøy nhö trong baûng.

Hình 8.6 : AÛnh höôûng cuûa böùc xaï IR treân beà maët coù tính thaám huùt (in Offset tôø rôøi treân giaáy coù traùng phuû)

8.1.2 Khoâ nhôø quaù trình bay hôi

Trong möïc in goàm coù nhieàu thaønh phaàn nhö: Caùc loaïi nhöïa, pigment, dung moâi. phöông phaùp laøm khoâ naøy ôû moät möùc ñoä nhaát ñònh laøm bay hôi caùc chaát trong thaønh phaàn möïc. Quaù trình naøy nhö sau:

• Söï chuyeån bieán töø chaát loûng (dung moâi) sang traïng thaùi hôi. • Söï thoaùt ra cuûa doøng khí hoaëc doøng khí thoåi dung moâi bay ñi.

Nhö laø moät quy taéc, heä thoáng laøm khoâ chæ cung caáp moät nguoàn nhieät chung ñöôïc thoåi thaønh moät doøng khí, khoâng caàn quan taâm ñeán loaïi nhieät naêng, hieäu suaát kinh teá vaø phaûi caån thaän trong caùch xöû lyù saûn phaåm ñöôïc laøm khoâ. Quy taéc naøy mang tính rieâng bieät khi thieát keá cho caùc loaïi maùy in vì vaät lieäu in seõ bò noùng leân moät chuùt daãn ñeán nhöõng khoù khaên khi in nhö choàng maøu khoâng chính xaùc, tính co giaõn cuûa vaät lieäu vaø bò cong. Dung moâi bay hôi khi möïc in ñöôïc laøm khoâ baèng caùch bay hôi. Quaù trình khoâ ñöôïc quyeát ñònh bôûi nhieät vaø vaät lieäu truyeàn nhieät (caùch truyeàn nhieät) trong giôùi haïn cuûa lôùp maøng treân beà maët dung dòch (möïc in).

Nhieät ñoä beà maët, toác ñoä khoâng khí thoåi doïc treân toaøn boä beà maët vaät lieäu seõ toát hôn aùp löïc thoåi cuïc boä khaùc nhau taïi töøng vuøng, ñaây laø thoâng soá chính quyeát ñònh toác ñoä khoâ. Vieäc khoâ nhôø söï bay hôi seõ nhanh choùng hôn khi theâm vaøo ñoù coù söï ñoái löu. Bôûi vaäy söï noùng leân thoâng qua nguoàn böùc xaï nhieät hoaëc hoãn hôïp khí noùng luoân ñöôïc keát hôïp vôùi ñieàu



kieän daãn khoâng khí thuaän lôïi nhaát. Hình 5.6 döôùi ñaây moâ taû heä thoáng thoåi khí ñöùng duøng trong in oáng ñoàng.

Phöông phaùp laøm khoâ naøy raát quan taâm ñeán khí ñoäng hoïc. Nhö caùch laøm khoâ baèng luoàng hôi thaúng ñöùng duøng cho caùc loaïi möïc in coù thaønh phaàn dung moâi ôû nhieät ñoä soâi thaáp, ñaây laø caùc loaïi dung moâi chuû yeáu trong möïc in oáng ñoàng vaø Flexo. Hôi nöôùc vaø caùc chaát höõu cô taïo ra ñöôïc haáp thuï bôûi than (Carbon) hoaït tính trong heä thoáng coù theå thu hoài dung moâi.

Quaù trình thu hoài dung moâi ñöôïc moâ taû trong hình 8.7 nhö sau:

• Daãn truyeàn dung moâi (daãn qua buoàng thaám huùt): Luoàng khí thaûi coù thaønh phaàn laø dung moâi ñöôïc huùt baèng quaït huùt taïi ñieåm bay hôi (Vd: trong maùy in oáng ñoàng, laøm khoâ baèng caùc voøi khí ñöùng) vaø ñöôïc vaän chuyeån töø döôùi ñi leân bôûi nhieàu boä loïc huùt ñöôïc laøm töø Cacbon (C) hoaït tính. Dung moâi bò huùt vaøo than hoaït tính. Khoâng khí ñaõ ñöôïc laøm saïch dung moâi boác leân treân ra khoûi heä thoáng. Dung moâi vaø hôi nöôùc tieáp tuïc ñöôïc ñöa vaøo, söùc chöùa cuûa caùc mieáng thaám huùt coù theå bò quaù taûi. Khi ñoù khí thaûi seõ theo caùc oáng thu trong buoàng loïc chaûy xuoáng boä ngöng tuï. • Thu hoài dung moâi: Chieát xuaát laïi than C hoaït tính laø caùch taùi sinh tröïc tieáp baèng caùch ñaûo ngöôïc laïi quaù trình bay hôi cuûa hôi nöôùc (ngöng tuï laïi). Than hoaït tính khi laøm vieäc coù nhieät ñoä khoaûng 1000C, dung moâi bao goàm dung moâi coù ñieåm soâi cao – laø dung moâi thoaùt ra töø möïc döôùi daïng hôi. Chuùng ngöng tuï laïi trong nöôùc cuûa bình ngöng tuï vaø ñöôïc taùch ra. Dung moâi thu ñöôïc luùc naøy hoaøn toaøn coù theå taùi söû duïng.

8.1.3 Saáy nhieät (Heatset)

Khaùc vôùi in oáng ñoàng, caùc loaïi möïc in duøng cho in offset cuoän trong thaønh phaàn bao goàm phaàn lôùn laø daàu voâ cô coù ñieåm soâi cao. Caùc loaïi daàu coù ñieåm soâi thaáp khoâng theå duøng

Hình 8.7 : Heä thoáng saáy khoâ duøng voøi thoå thaúng ñöùng (saáy khoâ 1 maët) trong maùy in cuoän OÁng ñoàng

Hình 8.8: Sô ñoà laøm vieäc cuûa heä thoáng xöû lyù khí thaûi töø quaù trình saáy vaø caùch thöùc thu hoài dung moâi



cho möïc naøy vì noù bò khoâ treân heä thoáng loâ möïc ngay trong khi truyeàn möïc. Möïc heatset duøng cho in offset cuoän trong thaønh phaàn loaïi daàu voâ cô coù ñieåm soâi cao chieám tyû leä 20%-40%. Ñöông nhieân noù phaûi ñöôïc pha vaøo moät caùch thích hôïp cho phöông phaùp khoâ nhôø bay hôi ñöïôc duøng phoå bieán trong offset cuoän.

Hình 8.9 : Heä thoáng saáy trong maùy in cuoän (khoâ chæ ñònh) “ Khoâ theo söï chæ ñònh“ - töùc laø duøng heä thoáng saáy vôùi moät nhieät ñoä phuø hôïp ñeå möïc

phaûi khoâ theo toác ñoä chaïy cuûa maùy in - chuû yeáu ñöôïc duøng nhö laø moät ñôn vò laøm khoâ chuû yeáu trong maùy in offset cuoän, Baêng giaáy ñöôïc di chuyeån tieáp xuùc töï do vôùi hôi nhieät trong suoát quaù trình laøm khoâ maø khoâng caàn tieáp xuùc vôùi caùc phaàn töû (loâ) daãn giaáy. Ñieàu naøy ñaït ñöôïc nhôø quaït gioù thoåi doøng khoâng khí noùng tröïc tieáp. Söï luaân chuyeån doøng khí noùng ñaõ phaân chia cho pheùp thoåi khí ôû caû hai maët cuûa baêng vaät lieäu. Chuùng raát phoå bieán vôùi caùc loaïi maùy in Offset cuoän toác ñoä cao, trong suoát quaù trình khoâ, khoâng coù baát cöù söï tieáp xuùc naøo leân beà maët vaät lieäu. Heä thoáng saáy khoâ ñang thay ñoåi maïnh meõ ñöôïc phaân loaïi theo cô caáu öùng duïng loaïi doøng khoâng khí tôùi beà maët cuûa giaáy. In cuoän caàn coù tieâu chuaån cao ñoái vôùi caùch vaän chuyeån giaáy, thieát bò maùy moùc vaø kyõ thuaät ñieàu khieån ñeå ñaït ñöôïc ñieàu kieän khoâ toát nhaát, kinh teá nhaát trong chu trình saûn xuaát. Khoâng khí ñöôïc thaûi tröïc tieáp sau khi ñoát chaùy, nhieät ñoä phaùt sinh trong quaù trình chaùy naøy ñöôïc duøng trôû laïi ñeå gia nhieät cho quaù trình laøm khoâ.

8.1.4 Caùc vaán ñeà trong thöïc teá saûn xuaát

Nhìn chung, Phöông phaùp khoâ vaät lyù bò aûnh höôûng bôûi nhieàu thoâng soá khaùc nhau. Moät vaøi daãn chöùng nhö sau:

• Vieäc laøm khoâ trôû neân khoù khaên nhieàu hôn neáu toác ñoä thaám huùt giaûm, hoaëc ñoä che phuû möïc taêng leân treân vuøng coù hình aûnh, hoaëc khi soá löôïng caùc loã mao quaûn cuûa vaät lieäu taêng leân.

• Söï phoàng gioäp giaáy coù theå xaûy ra vôùi giaáy coù mao quaûn cao, traùng phuû hai maët vaø giaáy caùn laùng coù ñònh löôïng cao. Theå tích thaám huùt hôi nöôùc laøm



giaûm ñeán möùc nhoû nhaát maät ñoä (ñoä chaët) cuûa beà maët. Möïc baùm dính cao coù theå laø nguyeân nhaân khieán nhieät ñoä taêng quaù cao – ñaëc bieät laø thôøi gian laøm khoâ ngaén – hôi aåm phaùt sinh gaây ra söï khoâng ñoàng nhaát cuûa giaáy, haäu quaû laø giaáy bò phoàng gioäp leân vaø laøm taêng löôïng giaáy hö. Nhieät ñoä cuûa heä thoáng laøm khoâ vaø toác ñoä in khi ñoù caàn giaûm xuoáng.

• Vieäc laøm khoâ phuï thuoäc vaøo toác ñoä cuûa baêng giaáy khi noù ñi qua thieát bò saáy. Nhieät ñoä cuûa nguoàn saáy caàn phaûi töông öùng vôùi soá löôïng mao quaûn cuûa giaáy. Khi soá löôïng mao quaûn nhieàu, nhieät ñoä cuõng phaûi cao. Ñeå ñuû cho möïc khoâ hoaøn toaøn, baêng giaáy caàn giöõ trong khu vöïc laøm khoâ töø 0.8-1s. Neáu tôø giaáy ñöôïc daãn truyeàn vôùi toác ñoä 8m/s, heä thoáng saáy caàn coù ñoä daøi toái thieåu 8m. Heä thoáng laøm khoâ vì theá caàn moät khoaûng khoâng roäng. Suoát quaù trình khoâ giaáy bò khöû aåm laøm cho tôø giaáy coù theå trôû neân deå gaõy, gôïn soùng vaø baét ñaàu co laïi. Vì vaäy vieäc thaønh phaåm (gaáp, caán...) seõ trôû neân khoù khaên. Vì lyù do naøy, phuû aåm trôû laïi cho giaáy ñöôïc duøng trong caùc maùy in Offset cuoän. Nöôùc ñöôïc phuû leân baêng giaáy baèng voøi phun hay baèng caùc loâ laïnh.

8.2 Khoâ hoùa hoïc (söï löu hoùa)

8.2.1 Phaûn öùng Oxy hoùa

Ñoái in offset treân vaät lieäu thaám huùt, möïc tröôùc heát khoâ bôûi söï thaám huùt vaø sau ñoù laø baèng oxi hoaù vaø polyme hoùa (söï truøng hôïp hay löu hoùa). Söï khoâ hoaøn toaøn cuûa maøng möïc chính laø keát quaû cuûa söï oxy hoaù vaø söï truøng hôïp cuûa nhöõng loaïi daàu laøm khoâ vaø nhöïa thoâng. Ñeå choáng laïi söï maøi moøn vaø chaø saùt do nhöõng taùc ñoäng beân ngoaøi, möïc in phaûi taïo ra ñuû caùc lieân keát vaø söï beàn chaët caàn thieát, tuy nhieân vaãn phaûi duy trì söï co giaõn, meàm deûo cho saûn phaåm.

Laøm khoâ baèng Oxy hoùa caùc loaïi möïc in Offset laø caùc loaïi möïc trong thaønh phaàn coù caùc loaïi daàu khoâ maø khoâng caàn boå sung theâm caùc chaát phuï gia baèng phaûn öùng lieân keát vôùi caùc phaân töû vôùi O2 töø khoâng khí. Baèng caùch ñoù, lôùp möïc treân tôø in seõ lieân keát vôùi nhau nhôø löôïng O2 cung caáp vöøa ñuû trong quaù trình chuyeån giaáy ra thaønh choàng (ôû maùy in tôø rôøi). khoaûng khoâng gian caàn thieát giöõa caùc tôø in coù theå ñöôïc taêng leân baèng caùc haït boät nhoû, vaø O2 coù theå phaân taùn ñeàu vaøo trong choàng giaáy. Boät phun vaøo hoã trôï khoâ cho choàng giaáy chöùa caùc tôø ñaõ in vaø cuõng ñeå traùnh nhöõng veát baån ôû nhöõng tôø in tröôùc dính vaøo maët löng cuûa tôø in sau (queät lem, daïêm...).

Maëc duø ñaõ söû duïng chaát xuùc taùc ñeå taêng toác ñoä khoâ trong möïc in, nhöng vieäc khoâ baèng caùch oxy hoaù cuõng khaù maát thôøi gian. Caùc muoái kim loaïi nhö Cobalt vaø Mangan keát hôïp vôùi acid coù theå tan trong daàu ñöôïc söû duïng nhö nhöõng chaát xuùc taùc.

Chaát laøm khoâ Cobalt trong möïc ñöôïc xem nhö laø chaát laøm khoâ “beà maët“, nghóa laø quaù trình ñöôïc baét ñaàu töø beà maët möïc vaø sau ñoù chaäm daàn khi vaøo beân trong vaät lieäu, nhieäm vuï cuûa Mangan laø tham gia vaøo suoát quaù trình laøm khoâ. Vieäc söû duïng hoãn hôïp treân nhö moät maùy saáy baûo ñaûm cho quaù trình laøm khoâ ñôn giaûn. Coù moät soá löôïng toái öu chaát phuï gia ñöôïc theâm vaøo möïc ñeå keát hôïp möïc in vaø vaät lieäu. Vieäc theâm vaøo quaù nhieàu chaát phuï gia coù theå laø nguyeân nhaân laøm möïc khoâ ngay treân nhöõng caùc loâ möïc.

Caùc thoâng soá aûnh höôûng ñeán quaù trình laøm khoâ möïc: • Ñoái vôùi möïc in : Pigment, chaát daãn (chaát lieân keát), taùc nhaân laøm khoâ. • Ñoái vôùi vaät lieäu in: ñoä pH, thaønh phaàn cuûa chaát traùng phuû, khaû naêng thaám

huùt, tính huùt nöôùc, nhieät ñoä trong choàng giaáy. Trong in Offset



• Dung dòch laøm aåm: Ñoä pH, Löôïng muoái trong nöôùc, ñoä cöùng cuûa nöôùc, tyû leä coàn

Hình 8.5 bieãu dieãn daõy quang phoå böùc xaï ñieän töø daønh rieâng cho vieäc laøm khoâ möïc. Söï böùc xaï IR khoâng coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñoái vôùi khoâ baèng hoaù hoïc (oxy hoùa), noù chæ ñôn thuaàn laøm taêng nhieät ñoä daãn tôùi vieäc taêng toác ñoä phaûn öùng. Tuy nhieân, böùc xaï UV vaø böùc xaï Ion hoùa (EB-doøng tia electron) taïo ra phaûn öùng hoùa hoïc cho söï khoâ cuûa möïc.

8.2.2 Laøm khoâ baèng tia UV

Laøm khoâ möïc (vaø Varnish) baèng UV veà cô baûn laø Polyme hoùa caùc chaát lieân keát trong thaønh phaàn möïc. Möïc UV chæ töông öùng vôùi heä thoáng laøm khoâ baèng tia UV vaø raát phuø hôïp cho maùy in Offset tôø rôøi vaø caùc maùy in cuoän. Caùc ñeøn saáy UV laøm khoâ ñaët giöõa caùc ñôn vò in ñeå laøm khoâ möïc hoaøn toaøn tröôùc khi ñeán ñôn vò in keá tieáp hoaëc giöõ cho lôùp möïc in ôû maët tröôùc khoâng bò loät ra khi duøng caùc cô caáu in ñaûo trôû trong maùy in Offset tôø rôøi (hình 8.10). Trong in oáng ñoàng vaø Flexo, heä thoáng saáy UV ñöôïc ñaët ngay sau moãi ñôn vò in vì do ñaëc tính cuûa möïc in loaõng vaø phaûi khoâ tröôùc khi in maøu keá tieáp. Caùc heä thoáng laøm khoâ raát caàn thieát, thoâng thöôøng chuùng ñöôïc ñaët ngay sau ñôn vò in cuoái cuøng, coù theå coù hieäu suaát raát cao.

Trong tröôøng hôïp laøm khoâ baèng UV, maøng möïc ñöôc truøng hôïp (polyme hoùa) vaø khoâ hoaøn toaøn ngay khi phaùt böùc xaï. Söï truøng hôïp dieãn ngay laäp töùc trong vaøi phaàn cuûa giaây.

Tuy nhieân, phöông phaùp saáy khoâ baèng UV ñoøi hoûi moät loaïi möïc ñaëc bieät bao goàm nhöõng chaát lieân keát hoaøn toaøn khaùc nhau (chaát daãn) vaø boå sung cho ion quang hoaù. Maøu ñen ngaên caûn söï böùc xaï cuûa UV khi noù xuyeân qua lôùp möïc vaø söï löu hoaù thaáp hôn nhöõng maøu saéc khaùc hoaëc möïc Varnish. Laøm khoâ UV truyeàn thoáng baèng caùch duøng moät hoaëc vaøi ñeøn hôi thuyû ngaân (hình 8.11) Phaïm vi böôùc soùng cuûa noù trong khoaûng 100-380 nm. Heä thoáng naøy coù choùa ñeøn ñeå phaûn xaï nhieät (aùnh saùng). Ñieàu kieän laøm vieäc toát nhaát laø phaûi laøm maùt ñeøn vaø huùt khí ozone sinh ra trong khi ñoát laø caùc yeáu toá caàn thieát ñeå heä thoáng laøm vieäc hoaøn chænh. Nhöõng loaïi ñeøn naøy ñöôïc thieát keá vaø söû duïng khoâng vöôït quaù ngöôõng giaù trò giôùi haïn laø 0.1ppm (1 ppm =1 phaàn trieäu) ñeå traùnh laøm hö haïi ñeán quaù trình laøm vieäc cuûa heä thoáng vaø söùc khoeû cuûa ngöôøi vaän haønh.

Hình 8.10 : Caùc ñeøn saáy UV ñaët sau moãi ñôn vò in vaø traùng phuû trong maùy in Offset tôø rôøi, ñeøn UV (maøu xanh) coù theå thay baèng ñeøn IR (maøu ñoû).



Excimer

Böùc xaï EXCIMER laø moät kieåu ñaëc bieät cuûa ñeøn UV (hình 8.12) vôùi aùnh saùng ñôn saéc (haàu nhö chæ söû duïng böôùc soùng daøi laø 308 nm). Nhöõng öu ñieåm cuûa böùc xaï naøy laø :

• Khoâng laøm noùng giaáy in vaø khoâng phaùt sinh tia IR • Khoâng coù ozone phaùt sinh ôû böôùc soùng 308 nm. • Taän duïng toái ña söï nhaïy caûm cuûa doøng ñieän cho quaù trình saáy khoâ.

Nhöõng baát lôïi coøn toàn taïi ôû heä thoáng naøy laø: • Coâng suaát cuûa noù (treân 50W/cm chieàu daøi böùc xaï) hieän taïi vaãn coøn thaáp hôn

ñaùng keå so vôùi coâng suaát raát cao cuûa ñeøn hôi thuyû ngaân (treân 250W/cm). Khi phaùt böùc xaï noù taïo ra khí trô trong khoâng khí (khí nitrogen), duø vaäy noù söû duïng hieäu quaû cho moät soá kieåu laøm khoâ yeâu caàu caùch laøm khoâ naøy.

• Moät soá heä möïc in caàn coù söï ñieàu chænh ñoä daøi böôùc soùng rieâng bieät cho phuø hôïp khi baét ñaàu taïo maøng. Caùc loaïi boùng ñeøn UV truyeàn thoáng laø loaïi ñeøn phaùt ra nhieàu böôùc soùng (ña saéc), vì theá noù coù phoå lôùn hôn nhieàu so vôùi böôùc soùng caàn söû duïng.

Heä thoáng Excimer raát phuø hôïp vôùi in flexo, nhaát laø khi in caùc loaïi vaät lieäu coù tính nhaïy caûm vôùi nhieät. Nhöõng öu vaø nhöôïc cuûa caùch laøm khoâ baèng UV ñöôïc trình baøy trong baûng döôùi ñaây:

Hình 8.11: Heä thoáng laøm khoâ UV.a. Phaân boá caùc böôùc soùng trong quang phoå UV vaø 3 öùng duïng cuûa noù. b. Heä thoáng göông phaûn xaï böùc xaï UV.

Hình 8.12: Heä thoáng böùc xaï Excimera. Heä thoáng böùc xaï Excimer b.Caáu truùc cuûa böùc xaï Excimer



8.2.3 Laøm khoâ baèng chuøm tia ñieän töû (EBC)

Chuøm ñieän töû laø nguoàn böùc xaï ion hoaù coù naêng löôïng cao kích thích nhöõng phaân töû trong chaát lieân keát cuûa möïc in bò ion hoaù, vì ñoù laø nguyeân nhaân giaûi phoùng caùc goác töï do. Ngaøy nay, laøm khoâ baèng caùc chuøm ñieän töû ñöôïc söû duïng cho nhöõng saûn phaåm in ñaëc bieät (bao bì thöïc phaåm, caùc loaïi möïc khoâ nhôø thaám huùt vaø khoâng phaù vôõ caáu truùc phaân töû cuûa vaät lieäu), ñöôïc söû duïng vôùi nhöõng heä thoáng laøm khoâ thích hôïp vaø möïc in raát ñaét.

Veà nguyeân lyù, döïa vaøo nhöõng yeáu toá cô baûn, chaát lieân keát duøng trong möïc vaø möïc in UV cuõng coù theå ñöôïc söû duïng cho phöông phaùp laøm khoâ baèng EBC. Do duøng naêng löôïng cao, chæ coù moät soá böùc xaï ñuû khaû naêng ban ñaàu ñeå chaát lieân keát töï kích thích, do ñoù khoâng caàn phaûi theâm chaát oån ñònh cho möïc. Tuy nhieân, thöïc chaát yeáu toá caàn thieát laø phaûi söû duïng böùc xaï trong khí trô vì söï coù maët cuûa khí O2 khoâng chæ laøm trôû ngaïi ñaùng keå söï löu hoùa (keát maøng), maø coøn daãn ñeán söï giaûm böùc xaï. Söï oxi hoaù laøm phai nhaït lôùp möïc vaø coù theå caû vaät lieâu in. Neáu khí O2 bò loaïi tröø, thì caùc böùc xaï laøm khoâ lôùp möïc chæ gaây thieät haïi toái thieåu (khoâng ñaùng keå). Vôùi phöông phaùp laøm khoâ baèng chuøm ñieän töû khoâng gaây ra nhieät treân vaät lieäu in hoaëc lôùp möïc in. Tia Electron nhieät phaùt ra töø daây toùc boùng ñeøn laøm baèng Vonfam laø nguoàn phaùt xaï tia ñieän töû. Caáu taïo cuûa ñeøn ñöôïc theå hieän nhö trong hình 8.13. Öu vaø nhöôïc cuûa caùch laøm khoâ baèng EBC ñöôïc trình baøy trong baûng.

Hình 8.13: Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa oáng phoùng tia ñieän töû (MEC)



8.3 Caùc thieát bò trôï khoâ

Quaù trình laøm khoâ truyeàn thoáng ñoái vôùi Letterpress hoaëc Offset tôø rôøi traûi qua hai böôùc: thaám huùt vaøo giaáy, tieáp theo laø quaù trình oxi hoaù, polyme hoaù möïc in. Quaù trình thaám vaøo dieãn ra ngay laäp töùc khi möïc in truyeàn qua vaät lieäu (giaáy). Söï thaám huùt möïc coù ñoä nhôùt cao ñaûm baûo tính deûo cao cho maøng möïc treân vaät lieäu. Thöôøng khoâng nhieàu laém, tuy nhieân phaàn ñoâng cöùng naøy khoâng ñuû ñeå traùnh nhöõng hieäu öùng taùc ñoäng töø beân ngoaøi. Nhaát laø trong tröôøng hôïp giaáy di chuyeån trong guoàng xích voâ taän vaø dính nhau khi rôi vaøo baøn ñaët giaáy.

8.3.1 Thieát bò phun boät

Nhöõng tôø ñöôïc in di chuyeån trong heä thoáng ra giaáy thì ñöôïc phun boät ñeå traùnh nhöõng hieäu öùng caùc tôø in dính vaøo nhau hoaëc möïc lem vaøo tôø in sau. Nhöõng haït boät raát mòn ñöôïc phaân boá treân tôø in baèng bôm khí neùn ñeán caùc voøi phun ñaët doïc theo khoå in. Lôùp boät naøy ngaên khoâng cho lôùp möïc vöøa môùi in xong coøn öôùt dính vaøo maët traùi cuûa tôø in tröôùc. Trong caùc maùy in coù laät maët, boät ñöôïc phun ôû caû hai maët cuûa tôø in. Lôùp boät khoâng maøu (maøu traéng) coù taùc duïng nhö moät ñeäm khoâng khí vaãn ñaûm baûo quaù trình oxy hoaù xaûy ra khi giaáy ñaõ xeáp thaønh choàng. Caùc haït naøy naèm treân beà maët tôø in nhö moät lôùp ñeäm khoâng khí taùch rieâng bieät giöõa caùc tôø in. Kích thöôùc cuûa caùc haït naøy raát ña daïng khoaûng töø 15-75 μm (nguyeân lieäu: laø caùc chaát voâ cô khoâng maøu hoaëc goác thöïc vaät).

Hình 8.14: Boät taïo khoaûng caùch giöõa caùc tôø in, choáng laïi hieän töôïng dính, lem

a. Caùc haït boät coù cuøng kích thöôùc b. Phaân boá daøn traõi boät coù nhieàu kích thöôùc



Moät soá quy taéc caàn chuù yù khi söû duïng: • Ñoä thoâ cuûa beà maët vaät lieäu, khoâng ñöôïc thoâ hôn kích thöôùc haït. • Lôùp möïc caøng daøy thì caàn cung caáp nhieàu boät hôn.

Söû duïng boät sai nhöõng quy taéc treân coù theå gaây ra aûnh höôûng nghieâm troïng ñeán chaát löôïng in, trong nhöõng tình huoáng cuï theå caàn löu yù ñeán ñoä boùng cuûa möïc.

Phaân loaïi loaïi boät coù goác voâ cô hoaëc thöïc vaät: • Ñaù voâi (goác voâ cô) taïo ra caùc haït coù kích thöôùc khaùc nhau phuø hôïp vôùi giaáy

in bìa cöùng Carton) • Tinh boät (thöïc vaät) ñöôïc nghieàn ra töø haït ngoâ. Taïo ra caùc haït mòn coù kích

thöôùc nhö nhau, chæ thích hôïp cho quaù trình xöû lyù giaáy coù ñònh löôïng töø 100g/m2 trôû leân, nhöõng loaïi boät thöïc vaät naøy khoâng cöùng nhö ñaù voâi. Do ñoù söï maøi moøn cuûa noù ñoái vôùi möïc laø khoâng ñaùng keå.

Baûn in cuõng vaäy, giaûm ñöôïc taùc ñoäng cuûa söï maøi moøn vôùi caùc loaïi boät meàm (coù goác thöïc vaät). Ñoái vôùi in nhieàu maøu, boät ñaù voâi (goác voâ cô) laéng laïi taïo thaønh moät lôùp phuû treân beà maët cao su hình thaønh maûng buïi gioáng nhö giaáy nhaùm maøi moøn baûn in, laøm giaûm ñaùng keå ñoä beàn cuûa baûn in.

8.3.2 Phuû Silicone

Trong caùc maùy in cuoän thöông maïi, phuû moät lôùp maøng moûng daàu Silicone nhuõ töông trong nöôùc, muïc ñích ngaên khoâng cho saûn phaåm baét baån trong khi gaáp. Tuy nhieân sau khi in, lôùp möïc naèm döôùi lôùp silicone chöa khoâ hoaøn toaøn thaäm chí caû vaøi ngaøy sau noù vaãn coøn coù theå bò baån khi maø lôùp silicone bò chaø xaùt vaø troùc ra khoûi lôùp möïc.

8.4 Ño ñoä khoâ cuûa möïc

Khi caùc tôø in môùi ñöôïc in hoaøn taát ñoøi hoûi phaûi ñuû söùc choáng laïi caùc ma saùt hay traày xöôùc vaø khi coøn ôû treân choàng giaáy chuùng khoâng ñöôïc dính laïi vôùi nhau. Söï caân baèng giöõa möïc, tính thaám huùt cuûa vaät lieäu vaø söï khoâ cuûa möïc caàn ñöôïc kieåm tra vaø thöû nghieäm tröôùc khi baét ñaàu saûn xuaát.

Heä thoáng thöû ñaëc bieät coù phöông phaùp thích hôïp ñeå xaùc ñònh söï phoái hôïp khoâ giöõa möïc vaø vaät lieäu. Heä thoáng thieát bò in kieåm tra coù hai ñôn vò in, in thöû treân vaät lieâu laø giaáy ñöôïc ñaët ôû ñôn vò in ñaàu tieân. Ñôn vò in thöù hai ñöôïc thieát keá ñeå vuøng in cuûa tôø môùi in tieáp xuùc vôùi maët giaáy chöa in. Trong quaù trình naøy möïc treân tôø môùi in chöa khoâ, noù seõ bò loät vaø hieän ra (dính vaøo) tôø giaáy chöa in. Laäp laïi caùch laøm naøy vaøi laàn. (hình 8.15)

Ño maät ñoä quang hoïc cuûa lôùp möïc treân tôø thöû nghieäm naøy sau moãi laàn in. Quaù trình khoâ ñöôïc xem nhö hoaøn toaøn khi maät ñoä quang hoïc cuûa möïc coù xu höôùng tieán veà zero. Khi ñoù khoâng coøn möïc truyeàn töø tôø in sang tôø in thöû nöõa trong vuøng in cuûa ñôn vò in thöù hai.

Ño ñoä khoâ: Ñaây laø phöông phaùp ñöôïc aùp duïng roäng raõi ñeå thöû khaû naêng khoâ cuûa möïc in. Tuy vaäy, noù khoâng deã ñeå xaùc ñònh ñoä khoâ cuûa möïc trong thöïc teá, nhaát laø trong maùy in Offset vì giaù trò cuûa pheùp ño chæ laø giaù trò trung bình. Phöông phaùp thöû naøy ñöôïc thöïc hieän trong phoøng thí nghieäm, vì theá noù nhaèm muïc ñích chính laø döï baùo khaû naêng khoâ cuûa möïc veà laâu daøi.

Phöông phaùp thöû ñaõ ñöôïc phaùt trieån ñeå ño ñoä khoâ trong khi in daønh cho maùy in Offset cuoän, tuy vaäy noù chöa ñöôïc thöøa nhaän trong thöïc teá saûn xuaát. Caùch thöû naøy chæ coù theå ghi nhaän khaû naêng khoâ trong ngaén haïn. Nguyeân lyù ñoù veà cô baûn vaãn duøng caùc maãu thöû coá ñònh ñeå ño löôïng möïc in truyeàn leân vaät lieäu.



Hình 8.15 : Heä thoáng kieåm tra ñoä khoâ cuûa möïc.

a. Caáu truùc chung cuûa heä thoáng b. Ñôn vò in thöû vôùi baêng giaáy ñoái chöùng

Thöû nghieäm oån ñònh trong maùy in Offset cuoän laø duøng moät loâ ñeäm (laøm neàn, ñöùng yeân), moät taám baûn trong suoát ñaët ñoái dieän vôùi vaø tì vaøo baêng giaáy. Caùc maûng maøu nhoû in toâng nguyeân treân baêng giaáy, ví duï nhö beân meùp cuûa hình aûnh. Neáu lôùp maøng möïc khoâng ñuû khoâ moãi moät maûng nhoû in toâng nguyeân ñoù ñeå loä ra moät veát dô môø ôû ñuoâi (theo höôùng di chuyeån cuoän) – töùc laø phaàn töû in coù theå bò hö haïi- Hieäu öùng naøy ñöôïc doø ra bôûi ñaàu ñoïc quang ñieän töû.

Ñaàu ñoïc quang ñieän töû (electro-optical scanning) ghi nhaän ñoä môø ñuïc treân taám baûn trong suoát ñoù taïi ñieåm tieáp xuùc giöõa baûn vaø baêng giaáy. Neáu lôùp möïc in choáng laïi ñöôïc söùc caêng, beà maët cuûa giaáy saïch töùc laø neàn giaáy coøn traéng ôû vuøng ño, noù khoâng laøm maát aùnh saùng giöõa hai daáu kieåm tra. AÙnh saùng phaûn xaï laïi ñaàu Scan 100%. Neáu lôùp möïc in khoâng choáng laïi ñöôïc söùc caêng, möïc in seõ truyeàn leân taám baûn trong suoát taïi vuøng tieáp xuùc, nhö vaäy noù laøm môø ñuïc taám baûn naøy vaø ño nguoàn saùng phaûn xaï seõ xaùc ñònh laø möïc chöa khoâ. Nhieät ñoä cuûa heä thoáng saáy ñöôïc ñieàu chænh töông öùng vôùi tín hieäu ño ñöôïc.



Caùch ño treân vaãn chöa laø söï löïa choïn ñaày ñuû cho vieäc ño vaø kieåm soaùt ñoä khoâ cuûa möïc moät caùch tröïc tieáp, haàu heát caùch kieåm tra ñoä khoâ ñöôïc thöïc hieän raát caån thaän baèng maét vaø baèng tay cuûa ngöôøi vaän haønh maùy. Söï phaùt trieån cuûa caùc kyõ thuaät ño ñoä khoâ ñang ñöôïc quan taâm vaø thöïc hieän ôû töông lai. Noù phaûi ñaùp öùng ñöôïc caùc ñieàu kieän toát nhaát vaø haøi hoøa nhaát cho nhöõng vaät lieäu vaø caùc kyõ thuaät phöùc taïp.

Hình 8.16: Heä thoáng kieåm tra ñoä khoâ cho maùy in cuoän

a. Nguyeân lyù ño b. Hình maët caét cuûa ñaàu ño

quang hoïc

chuong 8

Documents