Nghiên cứu thử nghiệm các phụ gia cho mực in gốc nước in trên vật liệu màng mỏng

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI - TRN MINH TH NGHIấN CU TH NGHIấM CC PH GIA CHO MC IN GC NC IN TRấN VT LIU MNG MNG Chuyờn ngnh : CễNG NGH IN LUN VN THC S KHOA HC CHUYấN NGNH CễNG NGH IN NGI HNG DN KHOA HC : PGS.TS TRN VN THNG H Ni Nm 2010 Luận Văn thạc sỹ khoa học MC LC Trang LI cảm ơn Mở đầu Phần I: Tổng quan Chơng 1: tình hình nghiên cứu sử dụng mC IN Chơng 2: Mực in gốc nớc 2.1 Thành phần cấu tạo mực in gốc nớc 12 2.1.1 Chất tạo mầu 12 2.1.2 Chất liên kết 18 2.1.3 Chất phụ gia 20 2.2 Một số đặc tính mực in 26 2.2.1 Độ dính mực 26 2.2.2 Độ nhớt mực 28 2.2.3 Độ khô mực 28 2.2.4 Độ bền mầu mực 28 2.2.5 Khả phủ mực 29 2.2.6 Tính chất quang học mực 29 Chơng 3: Các yếu tố ảnh hởng đến độ bám dính mực in vật liệu màng mỏng 3.1 ảnh hởng chất liên kết 30 3.2 ảnh hởng chất phụ gia 32 3.3 ảnh hởng vật liệu màng 33 3.4 Nhận xét chung 39 Luận Văn thạc sỹ khoa học Phần II: Xây dựng mô hình nghiên cứu ảnh hởng chất liên kết đến độ dính mực in vật liệu màng Chơng 4: Những vấn đề chung 4.1 Lựa chọn nguyên vật liệu 41 4.1.1 Pigment 41 4.1.2 Nhựa Sulfo Polyester 42 4.1.3 Keo Polyvinyl Acetate (PVA) 43 4.1.4 Tween 20 44 4.1.5 II- Octanol 45 4.1.6 Glycerin 45 4.1.7 Vật liệu màng mỏng 46 4.2 Các thiết bị thực nghiệm 47 4.2.1 Dụng cụ đo độ dính 47 4.2.2 Thiết bị dụng cụ đo độ nhớt 49 4.2.3 Máy đo mật độ 52 4.2.4 Các thiết bị khác 52 4.3 Lựa chọn thông số hệ mực thực nghiệm 53 4.3.1 Các thông số mực mẫu 53 4.3.2 Các thực nghiệm thăm dò để lựa chọn thông số công nghệ 54 4.3.3 Lựa chọn thành phần hàm lợng chất mực in 56 4.4 Tiến hành thực nghiệm 57 4.4.1 Quá trình chế tạo mực 57 4.4.2 Quá trình in lên vật liệu màng 58 Luận Văn thạc sỹ khoa học 4.4.3 Đo kết thực nghiệm 59 Chơng 5: Thiết lập mô hình thống kê 5.1 Cơ sở để thiết lập mô hình thống kê - quy hoạch thực nghiệm 60 5.1.1 Xác định hệ cấu trúc hệ 60 5.1.2 Xác định hàm toán mô tả hệ 60 5.1.3 Xác định thông số mô hình thống kê 61 5.1.4 Kiểm tra tính tơng hợp mô hình cải tiến mô hình 63 5.2 Xây dựng mô hình quy hoạch thực nghiệm hai mức tối u 65 5.2.1 Cải tiến mô hình theo phơng pháp leo dốc 73 5.2.2 Tối u hóa mô hình 79 5.3 Thực nghiệm kiểm tra độ dính mực in hai loại màng PET vàOPP 82 5.4 Thực nghiệm kiểm tra độ bám dính mực mẫu theo kết giá trị thực nghiệm tối u .83 5.5 Kết luận kiến nghị 84 Tài liệu tham khảo 86 Luận Văn thạc sỹ khoa học Lời cảm ơn Em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô Bộ môn Công nghệ In giúp đỡ tạo điều kiện học tập nghiên cứu tốt cho em năm học vừa qua Em xin chân thành cám ơn Thầy giáo PGS.TS Trần Văn Thắng ngời hớng dẫn khoa học nhiệt tình hớng dẫn, giúp đỡ em suốt trình hoàn thành luận văn Kính chúc Thầy, Cô: Sức Khỏe Hạnh Phúc! Hà Nội, Tháng 10 năm 2010 Luận Văn thạc sỹ khoa học Mở đầu Trong năm gần đây, mực in gốc nớc ngày đợc sử dụng rộng rãi tất phơng pháp in Mực in gốc nớc có đợc u điểm nh: an toàn, dễ dàng trình sử dụng, giảm thiểu nguy cháy nổ, lợng dung môi độc hại ít, chất thải ảnh hởng đến nguồn nớc môi trờng xung quanh Thêm vào mực in gốc nớc tạo màng mực mỏng hơn, có cờng độ màu cao, độ phủ tốt nên dễ dàng thuận tiện in vật liệu màng mỏng Tuy nhiên với vật liệu in màng mỏng, khả thấm hút, mực in bám bề mặt vật liệu khô nhờ trình bay dung môi Do khả bám dính mực in vật liệu in màng mỏng điều quan trọng ảnh hởng đến độ bền màng mực nh khả ứng dụng mực in gốc nớc thực tế Do em định chọn đề tài: Nghiên cứu thử nghiệm phụ gia cho mực in gốc nớc in vật liệu màng mỏng Trong đề tài với hớng dẫn tận tình PGS.TS Trần Văn Thắng, em nghiên cứu tổng quan tài liệu mực in nói chung mực in gốc nớc nói riêng, từ đa ảnh hởng số chất thành phần mực in gốc nớc đặc biệt nhựa liên kết, chất phụ gia, đến độ bám dính mực in số vật liệu màng mỏng Trên sở lý thuyết tiếp cận hệ thống triển khai công nghệ hóa học, phơng pháp quy hoạch thực nghiệm, xây dựng mô hình u hóa mô hình ta xác định đợc hàm lợng chất tham gia vaò thành phần mực in gốc nớc cho tạo đợc mẫu mực in có độ dính tối u in vài vật liệu màng mỏng khác Luận Văn thạc sỹ khoa học Phần I: Tổng quan Luận Văn thạc sỹ khoa học CHƯƠNG 1: tình hình nghiên cứu sử dụng mực in Hiện nay, thị trờng cho in bao bì giới nh nớc ta vô rộng lớn Với loại bao bì có đặc thù riêng đòi hỏi phải có công nghệ vật liệu in phù hợp Theo nh dự đoán chuyên gia tốc độ tăng trởng ngành công nghiệp in bao bì khoảng 4,5% năm tỷ lệ đầy hứa hẹn cho vài năm tới Đặc biệt khu vực Đông Nam Trung Quốc tỷ lệ tăng gấp hai lần Theo báo cáo phân tích thị trờng SPG Media Group năm 2005, giá trị ngành công nghiệp bao bì toàn cầu có trị giá 425 tỷ USD Báo cáo cho thấy xu hớng ngành công nghiệp đóng gói toàn cầu đến cuối năm 2014 có tổng trị giá thị trờng đạt khoảng 585 tỷ USD Những số liệu chứng tỏ ngành công nghiệp in bao bì ngành công nghiệp có triển vọng lớn Do sống có thay đổi, với nhiều dạng sản phẩm phong phú ngày tăng lên đồ ăn sẵn nh loại thức ăn chứa bao bì phải qua sử dụng lò vi sóng ngành công nghiệp thực phẩm v.v đồng thời yêu cầu ngày cao chất lợng ngời tiêu dùng với loại sản phẩm chứa bao bì nên không thời điểm mà tơng lai thị trờng bao bì giữ đợc thu hút, tăng trởng cao Triển vọng không kích thích cho phát triển sản phẩm in giấy bìa mà vật liệu đa dạng khác Theo điều tra Heidelberg World wide information Sources loại vật liệu bao bì đợc sử dụng nớc giới đợc thể bảng 1.1 dới đây: Luận Văn thạc sỹ khoa học Bảng 1.1- Vật liệu sử dụng in bao bì số nớc Giấy Nớc V.liệu bìa Bzazil 31% Nam phi Màng mỏng Kính Kim loại 45% 8% 16% 38% 28% 8% 23% 3% Trung Quốc 38% 35% 9% 9% 9% Nhật Bản 43% 23% 4% 17% 6% Anh 46% 27% 6% 16% 5% Đức 40% 29% 9% 20% 2% Mỹ 38% 34% 6% 14% 8% plastic Gỗ Loại khác 7% Theo bảng trên, riêng tổng thị phần in bao bì giấy màng mỏng số nớc lớn giới vợt qua mức 65% tổng số loại vật liệu làm bao bì Việt Nam theo thống kê công ty Sivico năm 2008 việt nam sản xuất khoảng 1,5 tỷ m2 màng mỏng xuất chừng 40% sang thị trờng Lào, Campuchia, Trung Quốc Nh thấy đợc nhu cầu sản phẩm bao bì màng mỏng lớn ngày mở rộng Thông thờng để in loại vật liệu màng mỏng (nhựa plastic) ngời ta sử dụng loại mực gốc dung môi Đặc điểm loại mực có hàm lợng dung môi thành phần mực lớn nhằm đẩy nhanh trình khô mực khả tạo liên kết bám dính tốt màng mực in lên bề mặt vật liệu in Ngoài có mặt dung môi mực có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt mực in vật liệu in Luận Văn thạc sỹ khoa học Vật liệu màng vật liệu khả thấm hút mực in thâm nhập vào cấu trúc vật liệu, màng mực khô chủ yếu nhờ bay hơi, lợng dung môi bay tạo màng mực khô bề mặt vật liệu, màng chủ yều chất liên kết chất mầu, số phụ gia khác mực lại Trái hẳn với mực in truyền thống gốc dung môi, mực in gốc nớc đời đột phá công nghệ vấn đề bảo vệ môi trờng Đặc điểm mực in gốc nớc không độc hại với môi trờng với ngời sử dụng thành phần mực chiếm lợng lớn nớc (khoảng 50% đến 70% khối lợng) thay cho lợng dung môi sử dụng mực in gốc dung môi Với mực này, trình khô phụ thuộc nhiều vào khả bay nớc mực nh khả thấm hút vào bề mặt vật liệu in Tuy nhiên, với vật liệu màng mỏng plastic trình thấm hút vào bề mặt vật liệu in có vai trò chất phụ gia sấy cỡng định thời gian khô màng mực nh độ bám màng mực sau khô vào vật liệu in Mực in gốc nớc đợc đa giới thiệu vào năm 1930 đạt đợc tính thơng mại quan trọng cho việc in lên vật liệu giấy bìa cattông vào năm 1950 1960 Mãi đến năm 1980, vấn đề yêu cầu việc đảm bảo an toàn cho môi trờng mực in bắt đầu đợc ý Và đến năm 1989, tổ chức HSC (Highland Supply Corporation) bắt đầu vào sử dụng loại mực in này- mực in gốc nớc, hai máy in ống đồng Đến năm tiếp theo, mực in gốc nớc đợc tiến hành in thử hệ thống máy in Flexo Vào năm 1991, HSC bắt đầu sử dụng mực in gốc nớc tất máy in Đến ngời ta nhận thấy việc sử dụng loại mực in mang lại nhiều lợi ích thuận lợi vận hành Việc sử dụng mực in gốc nớc giúp giảm thiểu việc sử dụng hợp chất hữu dễ bay độc hại VOC Volatile Organic Compound, hợp chất VOC dễ gây ảnh hởng đến tình trạng sức khoẻ ngời lao động đặc biệt tác động xấu đến môi trờng Tổ chức điều luật qui định với mức độ không khí Luận Văn thạc sỹ khoa học 2= 91,05-1,27-3,58+1,57+0.46+0,51-3,65-3,93-0,48=80,68 3= 91,05-1,27+3,58-1,57+0.46-0,51+3,65+3,93-0,48=98,84 4= 91,05-1,27+3,58+1,57+0.46+0,51+3,65-3,93+0,48=96,1 5= 91,05+1,27-3,58-1,57-0.46-0,51+3,65-3,93+0,48=86,4 6= 91,05+1,27-3,58+1,57-0.46+0,51+3,65+3,93-0,48=97,46 7=91,05+1,27+3,58-1,57-0.46-0,51-3,65-3,93-0,48=85,3 8= 91,05+1,27+3,58+1,57-0.46+0,51-3,65+3,93+0,48=98,28 9=91,05-1,27-3,58-1,57-0.46+0,51-3,65+3,93+0,48=85,44 10= 91,05-1,27-3,58+1,57-0.46-0,51-3,65-3,93-0,48=78,74 11= 91,05-1,27+3,58-1,57-0.46+0,51+3,65+3,93-0,48=98,94 12= 91,05-1,27+3,58+1,57-0.46-0,51+3,65-3,93+0,48=94,16 13= 91,05+1,27-3,58-1,57+0.46+0,51+3,65-3,93+0,48=88,34 14= 91,05+1,27-3,58+1,57+0.46-0,51+3,65+3,93-0,48=97,36 15= 91,05+1,27+3,58-1,57+0.46+0,51-3,65-3,93-0,48=87,24 16= 91,05+1,27+3,58+1,57+0.46-0,51-3,65+3,93+0,48=98,18 72 Luận Văn thạc sỹ khoa học Phơng sai d đợc tính theo công thức (5.13) với: + N = 16: số thí nghiệm kế hoạch + l = : số hệ số có nghĩa phơng trình hồi quy Thay vào (5.13) ta có: S2d = = [ (85,34-86,5)2+(80,68-79,4)2+(98,84-98,2)2+(96,1- 96,3)2+(86,4-85,4)2+(97,46-98,6)2+(85,3-85,2)2+(98,28-97,7)2+(85,4485,8)2+(78,74-78,5)2+(98,94-98)2+(94,16-95,5)2+(88,34-87,8)2+(97,3697,8)2+(87,24-88,9)2+(98,18-97,2)2] / [16-9]=2,76 Thay giá trị tính vào (5.12) ta đợc chuẩn sô Fisher là: Ftính= = 2,76/0,3=9,2 Tra bảng để tìm chuẩn số Fisher ứng với bậc tự lặp f2=3, bậc tự d f1 = 16 = mức có nghĩa p = 0,05 ta có Fbảng = So sánh giá trị F tính đợc Fbảng ta thấy: F tính = 9,2 > Fbảng =8.88 Nh mô hình không tơng hợp Vì ta phải cải tiến mô hình 5.2.1 Cải tiến mô hình theo phơng pháp leo dốc Xột mụ hỡnh (5.20) trờn: = 91,05-1,27x2-3,58x3-1,57x4+0,46x1x2-0,51x1x4-3,65x2x3+3,93x2x4+0,48x3x4 Ta phi tỡm cỏc tr ca cỏc cn biờn mi ca cỏc thụng s cũn li sau mt bc tin leo dc mi Theo [6] , nu ta coi v trớ ó kho sỏt ban u ca cỏc thụng s l (I), v trớ sau tin mt bc l (II), thỡ vi bin Zj bt k ta cú: Z j tien = Kj Z j vi Kj = bj/bjmin 73 Luận Văn thạc sỹ khoa học Theo mụ hỡnh (5.20) thỡ thụng s x1 khụng nh hng c lp n mụ hỡnh cú ngha giỏ tr ca x1 thc nghim ó phự hp cho nờn khụng cn phi tỡm bc tin cho x1 na Vi mụ hỡnh (5-19) ta cú bjmin = - 3,58 = b3 t ú ta tớnh c : K2 = 1,27 3,58 = 0,36; K3 = 1; K4 = 1,57 = 0,44 3,58 Vy: Z2tien = K Z2(I) = 0,36 = 1,8 Zo2(II) =Zo2 + Z2tien = 30 + 1,8 = 31,8 Z2min = 31,8 - = 26,8 v: Z2max = 31,8 + = 36,8 Z3tien = K3 Z3(I) = 1.2 = o Z3(II) =Z3o + Z3tien = + = Z3min = - = v Z3max = + = 11 Z4tien = K Z4(I) = (0,44) 0,2 = 0,088 0,09 Zo4(II) =Zo4 + Z4tien = + ( 0,09) 1,09 Z4min = 1,09 0,2 = 0,89 v Z4max = 1,09 + 0,2 = 1,29 Ta phi tin hnh li cỏc thớ nghim xõy dng mụ hỡnh ti v trớ (II) vi cỏc thụng s cụng ngh nh sau: Z1 nh c: t 30 n 50 Z2 t 26,8 n 36,8 74 Luận Văn thạc sỹ khoa học Z3 t n 11 Z4 t 0,89 n 1,29 Bõy gi ta li phi lm li cỏc thớ nghim vi ma trn thc nghim mi theo nh bng di õy: Bng 5-4 Ma trn kế hoạch thc nghim vị trí mi 75 Luận Văn thạc sỹ khoa học Biến thực S Biến mã hóa Z4 Y(%) TT Z1 Z2 Z3 X0 X1 X2 X3 X4 X1X2 X1X3 X1X4 X2X3 X2X4 X3X4 X1X2X3 X1X2X4 X1X3X4 X2X3X4 X1X2X3X4 30 26,8 0,89 + - - - - + + + + + + - - - - + 80 50 26,8 0,89 + + - - - - - - + + + + + + - - 75 30 36,8 0,89 + - + - - - + + - - + + + - + - 99 50 36,8 0,89 + + + - - + - - - - + - - + + + 95 30 26,8 11 0,89 + - - + - + - + - + - + - + + - 85 50 26,8 11 0,89 + + - + - - + - - + - - + - + + 80 30 36,8 11 0,89 + - + + - - - + + - - - + + - + 95 50 36,8 11 0,89 + + + + - + + - + - - + - - - - 90 30 26,8 1,29 + - - - + + + - + - - - + + + - 85 10 50 26,8 1,29 + + - - + - - + + - - + - - + + 80 11 30 36,8 1,29 + - + - + - + - - + - + - + - + 99 12 50 36,8 1,29 + + + - + + - + - + - - + - - - 95 13 30 26,8 11 1,29 + - - + + + - - - - + + + - - + 88 14 50 26,8 11 1,29 + + - + + - + + - - + - - + - - 85 15 30 36,8 11 1,29 + - + + + - - - + + + - - - + - 95 16 50 36,8 11 1,29 + + + + + + + + + + + + + + + + 98 76 Luận Văn thạc sỹ khoa học Bảng 5.5- Thí nghiệm lặp tâm kế hoạch STT Z01 Z02 Z03 Z04 Hàm mục tiêu 40 31,8 1.09 y01= 91 40 31,8 1.09 y02= 90 40 31,8 1.09 y03 = 94 40 31,8 1.09 y04 = 93 Theo (5.19) Ta cú hm toỏn mụ t h s l hm hi quy thc nghim: y = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b4x4 + b12x1x2 + b13x1x3 + b14x1x4 + b23x2x3 +b24x2x4 + +b34x3x4 + b123x1x2x3 +B124 x1x2x4 + b234x2x3x4 + b134x1x3x4 + b1234 x1x2x3x4 Ta tớnh cỏc h s b0, b1, b2, b3 ca phng trỡnh hi quy thc nghiệm ta cú : b0 = (80 + 75 + 99 + 95 + 85 + 80 + 95 + 90 + 85 + 80 + 99 + 95 + 88 + 85 + 95 + 16 98) = 89 Làm tơng tự : b1 = -1,625 ; b2 = 6,75 ; b3 = 0,5 ; b4 = 1,75 ; b12 = 0,5 ; b13 = 1; b14 = 0,625; b23 = -1,75 ; b24 = -0,625 ; b34 = 0,625 ; b123 = 0,75; b124 = 0,375; b134 = 0,375 b1234 = 0,375 ; Kiểm tra tính có nghĩa bj theo công thức (5.6) chuẩn số tbj - chuẩn số Student hệ số bj , đợc xác định theo công thức (5.7), ta tính đợc: y0 = m m y 0a = a =1 91 + 93 + 90 + 94 = 92 Sll2 = [ (91-92)2 + (93-92)2 + (90-92)2 + (94-92)2 ]/3 = 3.33 Sbi = 3.33 = 0.456 16 77 Luận Văn thạc sỹ khoa học vi f2 = m-1 = = v mc cú ngha p = 0.05 thỡ ta cú t0.05;3 = 3.182 t0.05;3Sbi =3.182 x 0.456 = 1.45 Cỏc ch s bi cú ngha bi > 1.45 Nh vy cỏc h s cú ngha l:b0, b1, b2, b4, b23 y = 89 1.625x1 +6,75x2 + 1.75x4 1.75x2x3 (5.21) Kim tra tớnh tng hp ca mụ hỡnh Ta cú f1 = 16 = 11 Theo [6] ta cú F0.05,11,3 = 8.8 Cỏc giỏ tr y theo phng trỡnh hi quy (5.21) ó tỡm l: y = 89 +1.625 -6,75 - 1.75 1.75 = 80,375 Làm tơng tự ta có y = 77,175 ; y y = 97,625 ; y 13 = 87,375 ; = 83,875; y ( y i yi )2 i =1 = 83,875 ; y = 84,125 ; = 80,625 ; 10 = 80,625 ; y 14 y y 11 = 97,375 ; 15 = 97,375 ; y 16 = 94,375; N Ta cú S 2du = y y = 94,125 ; = 90,625 ; 12 y = 97,375; = 93,875 ; y y N l = [(80,375-80)2 + (77,125-75)2 +(97,375-99)2 + (94,125-95)2 +(83,875-85)2 +(80,625-80)2 +(93,875-95)2 +(90 ,625-90)2 +(83,875-85)2 + +(80,625-80)2 + (97,375-99)2 +(97,625-95)2 +(87,375-88)2 +(84,125-85)2 + (97,37595)2 + (94,125-98)2 ]/11 = 44,3/11 =4,03 F = Ftính= = 4,03/3,33 = 1,21 < Fbng = 8.8 nờn mụ hỡnh thc nghim quỏ trờn l tng hp 78 Luận Văn thạc sỹ khoa học 5.2.2 Tối u hóa mô hình Xét phơng trình biến mã y = 89 - 1.625x1 +6,75x2 + 1.75x4 - 1.75x2x3 (5.21) Ta cú mi quan h cc bin biến thực Z1, Z2, Z3, Z4 nh sau: o j Z = Z max + Z j j ; Z j = Z max - Z j j ; Xj = Z j - Z oj Z j Z1max + Z1min 30+50 Z1max - Z1min 50 -30 Z = = =40 ; Z1 = = = 10 2 2 Zmax + Z2min 26,8 + 36,8 Z2max - Z2min 36,8-26,8 o Z2 = = =31,8 ; Z2 = = =5 2 2 o Z3max + Z3min + 11 Z3max - Z3min 11 - Z = = = 9; Z3 = = =2 2 2 Zmax + Z4min 0,89 + 1,29 Zmax - Z4min 1,29 - 0,89 Zo4 = = = 1,09; Z4 = = = 0,2 2 2 o Quan hệ biến mã biến thực : x1= (Z1-40)/10 x2= (Z2-31,8)/5 x3= (Z3-9)/2 x4= (Z4-1,09)/0,2 Thay vào phơng trình (5.21) ta có y =891.625/10ì(Z1-40)+6,75/5ì(Z2-31,8)+1.75/0,2ì(Z3-9)-1.75/(5ì2)ì(Z231,8)ì(Z3-9) y = -7,05-0,1625Z1+ 2,725Z2+8,75Z4+5,505Z3-0,175Z2Z3 Việc tìm giá trị tối u mô hình ta sử dụng phơng pháp tối u hoá kiểu lới Ưu điểm phơng pháp với toán biến số tính toán nhanh, sai số kết tính toán chấp nhận đợc kỹ thuật 79 Luận Văn thạc sỹ khoa học Xây dựng thuật toán cho phơng pháp tối u hoá kiểu lới Để thuận tiện, chia miền khảo sát thành lới theo bớc tuỳ chọn nh sau: - Chia vùng biến thiên x1 thành N1 = 30 khoảng với bớc chia h1 = - Chia vùng biến thiên Z2 thành N2 = 20 khoảng với bớc chia h2 = - Chia vùng biến thiên Z3 thành N3 = 20 khoảng với bớc chia h3 = - Chia vùng biến thiên Z4 thành N4 = 20 khoảng với bớc chia h4 = x max x N4 Với mạng lới này, tính giá trị y phơng trình (5.21) điểm nút lới tìm cực trị chúng mảng bốn chiều Ta tiến hành tìm giá trị lớn y thông qua chơng trình MatLab: Hàm sử dụng chơng trình MatLab % Mô tả hàm cần tìm cực đại function y = f(z1,z2,z3,z4) y = -7,05-0,1625*Z1+ 2,725*Z2+8,75*Z4+5,505*Z3-0,175*Z2*Z3; Tính cực đại hàm z10 = 30; z11 = 50; n1 = 40; dz1= (z11-z10)/n1; z20 = 7; z21 = 11; n2 = 20; dz2= (z21-z20)/n2; z30 = 26.8; z31 = 36.8; n3 = 20; dz3= (z31-z30)/n3; z30 = 0.89; z31 = 1.09; n3 = 20; dz3= (z31-z30)/n3; m = f (z10,z20,z30,z40); 80 Luận Văn thạc sỹ khoa học for n1 = 1:30 for n2 = 1:20 for n3 = 1:20 for n4 = 1:20 if f (z10+n1*dz1,z20+n2*dz2,z30+n3*dz3, z40+n4*dz4,) >= m m = f (z10+n1*dz1,z20+n2*dz2,z30+n3*dz3, z40+n4*dz4,); z1m = z10+n1*dz1; z2m = z20+n2*dz2; z3m = z30+n3*dz3; z4m = z40+n4*dz4; end end end end end fprintf(' Gia tri cuc dai cua ham so la %f\n',m) fprintf(' Vi tri dat cu c dai la z1 = %f\n',z1m) fprintf(' z2 = %f\n',z2m) fprintf(' z3 = %f\n',z3m) fprintf(' z4 = %f\n',z4m) Giá trị cực đại hàm khảo sát thu đợc: Gia tri cuc dai cua ham so la 92.618167 Vi tri dat cuc dai la z1 = 30.666667 z2 = 36.800000 z3 = 7.200000 z4 = 1.290000 Nh với thông số công nghệ sử dụng ta thu đợc giá trị tối u hàm lợng thành phần mực in để đạt đợc giá trị độ dính cao là: 81 Luận Văn thạc sỹ khoa học Bảng 5.6- Hàm lợng mẫu mực có độ dính tối u Nhựa liên kết 30,67 % Pigment 36,8 % PVA 7,2 % Tween 20 1,29 % II- Octanol 1% Gryxerin 1,1 % ( Tỷ lệ % theo khối lợng ) 5.3 THực nghiệm kiểm tra độ dính mực in hai loại màng pet opp Từ kết nghiên cứu, ta thu đợc hàm lợng chất tối u mực in để đạt độ dính cao theo bảng 5.6 Ta tiến hành pha chế mực mẫu theo thành phần hàm lợng nh bảng 5.6 sau tiến hành in thử loại vật liệu màng PET màng OPP Tiến hành kiểm tra độ dính theo phơng pháp trình bày Với mẫu kiểm tra, kết thực nghiệm cho bảng sau: Bảng 5.8- Kết đo độ bám dính hai vật liệu STT Độ dính PET (%) Độ dính OPP (%) 92,36 92,12 92,24 90,46 90,34 90,58 82 Luận Văn thạc sỹ khoa học Từ kết thực nghiệm ta thấy rõ ràng mực in loại màng phân cực (PET) có khả bám dính cao so với mực in loại màng không phân cực (OPP) Điều phù hợp với lý thuyết mà ta biết 5.4 Thực nghiệm kiểm tra độ bám dính mực mẫu THEO CáC kết GIá TRị THựC nghiệm tối u TRÊN Thực nghiệm sử dụng hai loại mực mực mẫu mầu đỏ đợc sử dụng công ty in hàng không loại mực có độ dính tối u theo đề tài nghiên cứu Tiến hành in mẫu vật liệu màng PET Giá trị độ dính đợc cho bảng sau: Bảng 5.9- Kết đo độ bám dính mực mẫu mực tối u STT Độ dính mực Độ dính mực mẫu (%) nghiên cứu (%) 90,13 90,49 90,34 92,36 92,12 92,24 Qua thực nghiệm cho thấy loại mực in chế tạo đợc theo đề tài nghiên cứu có độ dính hẳn so với mực mẫu Điều cho thấy tính chất vợt trội loại nhựa liên kết Sulfo Polyester so với loại nhựa Acrylic truyền thống 83 Luận Văn thạc sỹ khoa học Kết luận kiến nghị Trên sở nghiên cứu trớc thực nghiệm khảo sát thăm dò, đề tài thành công việc thay việc sử dụng nhựa Acrylic loại nhựa Sulfo Polyester Kết thực nghiệm cho thấy ảnh hởng thành phần hàm lợng chất liên kết yếu tố định đến độ bám dính mực in - Từ mô hình (5.21) thiết lập đợc: y = 89 1.625x1 +6,75x2 + 1.75x4 1.75x2x3 chỳng ta thy bỏn dớnh ca mc ph thuc vo hm lng nha, picment v cht hot ng b mt Vi vựng giỏ tr gii hn cỏc thụng s kho sỏt thỡ hm lng PVA cú nh hng rt ớt - Vic xõy dng mụ hỡnh thng kờ bc mt hai mc ti u ó cho phộp gim s lng thc nghim v vi phng phỏp leo dc ó a mụ hỡnh vo vựng thớch hp ca cỏc thụng s cụng ngh - Mô hình thống kê hai mức tối u bậc thit lp c v nh ng dng phn mm Matlap tìm c thnh phn theo % lng cỏc cht tham gia vo hệ mực khảo sát Theo kt qu ny, để chế tạo đợc loại mực in gc nc cú bám dính 92,62 % thỡ thnh phn ca mc l: Nhựa Sulfo polyester 30,66 % Pigment 36,8 % PVA 7,2 % Tween 20 1,29 % II- Octanol 1% Gryxerin 1,1 % Tuy nhiên, trình tiến hành thực nghiệm cũn mt s hn ch v phng tin v dụng cụ tiến hành (vớ d cỏch in th trờn vt liu mng) phn no cng nh 84 Luận Văn thạc sỹ khoa học hng kết thực nghiệm Kt qu t c ch phm vi phũng thớ nghim, ú cn cú cỏc thc nghim tip theo tin hnh in trờn cỏc mỏy cụng nghip khng nh nhng kt qu nghiờn cu trờn 85 Luận Văn thạc sỹ khoa học TàI LIệU THAM KHảO [1] Nguyễn Anh Ngọc, Luận văn thạc sỹ khoa học, Năm 2006 [2] Phùng Anh Tuân, Luận văn thạc sỹ khoa học, Năm 2006 [3] Trần Thanh Hà, Giáo trình Vật liệu in, Trờng đại học s phạm kỹ thuật - khoa Kỹ thuật in, Năm 2003 [4] Nghiêm Hùng, Vật Liệu Học Cơ sở, NXB Khoa học kỹ thuật, Năm 2007 [5] GS.TSKH Nguyễn Minh Tuyển, Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuât [6] GS.TSKH Nguyễn Minh Tuyển, Pgs, Pts Phạm Văn Thêm, Cơ sở mô hình hóa trình công nghệ hóa học, Năm1997 [7] Taylor & Francis Group, LLC, Coatings Technology Handbook, 2006 [8] Helmut Kipphan, Handbook of Print Media, Heidelberg, Germany 2004 [9] Maria Rentzhog, Water-based Flexographic Printing on Polymer-coated Board , 2006 [10] The Printing Trade Associations NationWide, (1997), Flexography Project Case Study 1,2 [11] Richard M Podhajny, Ph.D., What Is the Role of Additives in Water-Based Inks , 2000 [12] Sakai, Junichi, et al.; United states patent application No 20030050362, 2003 [13] Tsuru, Isao , et al.; water based inks; United States Patent Application, February 2004 [14] Website www.wikipedia.org ( Bách khoa toàn th mở) [15] Website www.vinpas.vn ( Hiệp hội bao bì Việt Nam) [16] Website www.eastman.com ( Nhà cung cấp nhựa Sulfo polyester) [17] Liquitex Artist Materials, The Acrylic Book, USA [18] Wolke Inks & Printers, Industrial Inks, Germany [18] R.H.Leach, R.J.Pierce, E.P.Hickman, M.J.Mackenzie and H.G.Smith, The Printing ink manual 86 ... dính mực in vật liệu in màng mỏng điều quan trọng ảnh hởng đến độ bền màng mực nh khả ứng dụng mực in gốc nớc thực tế Do em định chọn đề tài: Nghiên cứu thử nghiệm phụ gia cho mực in gốc nớc in vật. .. vào mực in gốc nớc tạo màng mực mỏng hơn, có cờng độ màu cao, độ phủ tốt nên dễ dàng thuận tiện in vật liệu màng mỏng Tuy nhiên với vật liệu in màng mỏng, khả thấm hút, mực in bám bề mặt vật liệu. .. mặt dung môi mực có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt mực in vật liệu in Luận Văn thạc sỹ khoa học Vật liệu màng vật liệu khả thấm hút mực in thâm nhập vào cấu trúc vật liệu, màng mực khô chủ