Truyền mực in công nghệ flexo

Mục LụcNguyên lý truyền mực trong in Flexo 2Phần I: Quá trình cấp mực cho bản in 2I. Quá trình cấp mực 21. Mực in Flexo 22. Các hệ thống cấp mực 53. Dao gạt mực 7II. Quá trình Lô Anilox chà mực lên bản 91. Lô Anilox 92. Cách lựa chọn trục Anilox phù hợp 19Phần II: Quá trình truyền hình ảnh 23I. Vật liệu 231. Vật liệu màng: (đa số là không thấm ướt) 232. Giấy: (vật liệu thấm ướt) 233. Bản in 23II, Hiện tượng dot gain trong flexo 25III, Xử lý bề mặt (Corona) 28IV, Chồng màu 29Phần III: Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục. 31

Mục Lục

Nguyên lý truyền mực trong in Flexo 2

Phần I: Quá trình cấp mực cho bản in 2

I Quá trình cấp mực 2

1 Mực in Flexo 2

2 Các hệ thống cấp mực 5

3 Dao gạt mực 7

II Quá trình Lô Anilox chà mực lên bản 9

1 Lô Anilox 9

2 Cách lựa chọn trục Anilox phù hợp 19

Phần II: Quá trình truyền hình ảnh 23

I Vật liệu 23

1 Vật liệu màng: (đa số là không thấm ướt) 23

2 Giấy: (vật liệu thấm ướt) 23

3 Bản in 23

II, Hiện tượng dot gain trong flexo 25

III, Xử lý bề mặt (Corona) 28

IV, Chồng màu 29

Phần III: Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục 31

Nguyên lý truyền mực trong in Flexo

1) Mực sử dụng cho vật liệu nền là màng Polyolefin (PE, PPP)

2) Mực sử dụng cho các màng Saran và Polyeste

3) Mực cho giấy, màng kim loại

2

Dưới đây là bảng thành phần các mực in gốc dung môi hữu cơ.

Trong đó:

A: Mực in bao bì, bóng, kém chịu nhiệt

B: Độ bóng trung bình, khả năng chịu nhiệt trung bình, độ GCS thấp

C: Độ bóng thấp, khả năng chịu nhiệt cao

D: Độ bóng trung bình, khả năng chịu nhiệt trung bình

E: Khả năng chịu nhiệt cao nhất, độ bóng thấp

F: Khả năng chịu nhiệt trung bình, độ bám dính tốt

G: Giá thành thấp khả năng chịu nhiệt trung bình

1.2 Mực in gốc nước.

 Thành phần:

 Nước: 60-80%

 Nhựa (tan hoặc phân tán trong nước): 13%

 Pigment: 8-12% (pigment sử dụng trong loại mực in này có độ đậm cao hơn

so với mực in gốc dung môi hữu cơ, trên thực tế có thể in lớp mực mỏnghơn)

 Phụ gia: 2-5%

Trong thành phần môi trường phân tán có thể cho thêm một ít dung môi hữu cơ làmtăng thêm khả năng thấm ướt của mực in lên vật liệu

 Cơ chế khô mực: Thấm hút 70%, bay hơi 30%.

 Đặc điểm của mực in gốc nước:

Khả năng tạo bọt của mực in gốc nước thường cao hơn mực in gốc dung môi hữu

cơ → biện pháp hạn chế tạo bọt:

 Thêm chất chống tạo bọt

 Bơm mực dạng ống thay cho dạng ly tâm

1.3 Mực in UV

 Thành phần:

 Nhựa: Các polymer mạch ngắn, các monomer

 Chất kích hoạt: 10-15% (Còn gọi là chất nhạy, các chất này có khảnawg tạo các phản ứng polymer hóa dưới tác dụng của tia cực tím)

 Pigment: 14-20%

 Phụ gia: 2-5%

 Cơ chế khô mực: Xảy ra phản ứng hóa học nhờ năng lượng đèn UV

Do đó đèn UV phải được đặt ngay sau mỗi đơn vị in Trường hợp máy in CIthì được đặt giữa các đơn vị in

 Đặc điểm mực UV:

4

Hoàn toàn không chứa dung môi hữu cơ, nên lớp mực in là rất mỏng Do đótần số trục Anilox phải cao, lỗ cell nông Hệ thống cấp mực thường là hệ kínvới dao gạt mực.

Khi in trên màng cần kiểm tra cẩn thận độ bám dính của mực in UV trướckhi in sản lượng Màng cần xử lý Corona trước

Với đèn UV-C (bước sóng 100-280nm) tốc độ khô mực là nhanh nhất nhưnggay hại cho mắt, da

 Độ nhớt của mực in Flexo.

Độ nhớt mực in ảnh hưởng rất lớn đến quá trình truyền mực in lên các trục Nếu mực in có độ nhớt quá cao khiến cho lớp mực dày trên các trục đó cũng chính

là nguyên nhân gây gia tăng diện tích điểm in, quá trình khô mực diễn ra chậm hơn

Độ nhớt của mực in Flexo khi in trên màng: 20-30s Khi in trên giấy: 18-25s.(khi đo bằng tank cup số 4)

2 Các hệ thống cấp mực

 Hệ thống cấp mực hở: Là hệ thống cấp mực có máng mực, mực truyền lên

lô máng mực (với diện tích tiếp xúc lớn) rồi đến lô anilox Vì vậy, lượng mực cần cung cấp lớn, mà mực dễ bay hơi dẫn đến việc gây ô nhiễm môi trường.

Loại 1: Hệ thống cấp mực dạng hở với 2 lô

Gồm 1 lô máng mực, lô anilox Lô máng

mực có lõi bằng kim loại hoặc các vật liệu

tổng hợp, lớp vỏ bọc thường được làm từ

các vật liệu mềm, có tính đàn hồi Mực được

lấy nhờ lô máng từ máng mực và được

truyền lên lô anilox Vì vậy, lượng mực

được truyền quyết định chủ yếu là do khả

năng nhận mực của lô máng và lô anilox:

tính chất bề mặt của lô máng và lô anilox; số

lượng cell; kích thước cell trên lô anilox

Đây cũng là lý do mà lượng mực còn dư trên trục anilox không được lấy hết màcòn dư

- Ưu điểm: Phù hợp với lô anilox làm từ kim loại ( rẻ tiền hơn lô bằng gốm)

do có tính đang hồi

- Nhược điểm: Tốc độ chậm, lô máng lấy mất một phần mực từ cell nên lượngmực là không đủ khi truyền lên bản và lượng mực là không đồng nhất giữacác cell dẫn đến việc gia tăng tầng thứ cao

Loại 2: Hệ thống cấp mực dạng hở với dao gạt mực

6Hình 1: Hệ thống cấp mực dạng hở với 2 lô

Bộ phận cấp mực chỉ gồm lô anilox và dao gạt

mực Nhằm khắc phục nhược điểm của loại 2

Dao gạt mực ở loại này giúp cho lượng mực dư

trên lô anilox được gạt sạch và thu hồi vào máng

mực Với những loại sản phẩm, loại lô anilox

khác nhau thì sẽ có những loại dao gạt khác

nhau, góc dao khác nhau cho phù hợp Lưỡi dao

thường được làm từ thép, nhựa hoặc vật liệu

composite Tuy nhiên với loại này thì việc gia tăng tầng thứ vẫn chưa được khắc

hoàn toàn

 Hệ thống cấp mực kín: là hệ thống cấp mực cho dòng chảy của mực kín.

Có hệ thống định lượng mực, ổn định độ nhớt và máy bơm mực và dao gạt

mực có hiệu suất cao trong việc cấp mực lượng vừa đủ và thu hồi hoàn toàn

mực dư trên lô anilox Ngoài ra, hệ thống này có bình chứa mực hạn chế

đáng kể sự bay hơi gây ô nhiễm môi trường Dao chặn mực không phụ thuộc

vào chiều quay của lô anilox chặn mực và thu hồi mực Dao định lượng mực

có góc lớn giảm gia tăng tầng thứ và không phụ thuộc tốc độ máy in,

Loại 1: Hệ thống cấp mực dạng kín với 2 dao gạt

Cấu tạo: Bơm mực, dao định lượng và dao chặn

mực Với hệ thống này, 2 dao sẽ được bố trí ngược

nhau Mực sẽ được bơm từ bơm mực lên ống dẫn

một lượng nhất định lên dao chặn mực( dao này có

nhiệm vụ chặn mực, giữ mực đảm bảo mực luôn

được cung cấp liên tục) Khi lô anilox quay thì dao

định lượng mực sẽ định lượng mực phù hợp với lô

anilox và sẽ chặn những lượng mực thừa và thu

hồi về bơm mực nhờ ống dẫn

Loại 2: Hệ thống cấp mực dạng kín

Hình 2: Hệ thống cấp mực dạng hở với dao gạt mực

Hình 3: Hệ thống cấp mực dạng kín với 2 dao gạt

Tương tự như loại 1 với hệ thống 2 dao bố trị

ngược nhau Nhưng với loại 2 này lượng mực

tiếp xúc với lô anilox là rất ít và được định lượng

và thu hồi ngay trên cùng thiết bị Với hệ thống

này, tính chất mực được giữ ổn định , hạn chế tối

đa việc cấp mực thừa và mực bay hơi

8Hình 4: Hệ thống cấp mực dạng kín với

3 Dao gạt mực

Dao gạt là một bộ phận được sử dụng trong hệ thống in để điều chỉnh độ dày màngmực trên lô anilox Bởi vậy dao gạt mạt mực cũng là một trong những yếu tố ảnhhưởng đến mật độ của lớp mực trên bề mặt vật liệu in, làm ảnh hưởng đến chấtlượng của sản phẩm in Việc sử dụng lô anilox có độ phân giải thấp hơn với thể tíchcủa vi lỗ lớn hơn, nên dao gạt mực cần phải dày hơn để điều chỉnh thể tích mực lớn

hơn này Đa số các máy in đều sử dụng lưỡi dao gạt mực in làm bằng thép các bon

có độ dày 0,006 inch Độ dày của lưỡi dao gạt mực đủ để tạo ra vùng tiếp xúc rộngvới lô anilox nhưng không làm mài mòn dao gạt mực cũng như lô anilox, đặc biệt

là đối với các loại mực có thể gây ra sự mài mòn Với lưỡi dao dày hơn chúng tạo

ra vùng tiếp xúc rộng hơn với lô anilox dẫn đến áp lực để làm sạch bề mặt lô aniloxnhỏ hơn, bởi vì áp lực của việc làm sạch được trải rộng qua một vùng lớn hơn Vìvậy, áp lực của lưỡi dao có thể tăng thêm khi cần thiết để tạo ra một độ sạch phùhợp áp lực có thể tăng thêm này là không cần thiết, bởi vì nó làm mài mòn lưỡidao và lô anilox, làm ảnh hưởng đến thể tích của các vi lỗ cũng như là mật độ củamàng mực trên bề mặt vật liệu

Độ dày:

0,008inch

0,006-Rẻ, phù hợp với in những đợt chạymáy ngắn, với các loại vật liệu nềnkhông xốp và mực không ăn mòn

Đắt, độ bền cao, có lớp phủ làm giảm

ma sát với lô anilox mà lượng mực dưlại được thu hồi tối đa

Composite Composite Chống mài mòn tốt phù hợp với in tốc độ cao Độ

bền cao hơn dao làm từ thép cacbon và thép không

gỉ Phù hợp với lô anilox có mạ gốm được khắc bằngtia laser

Nhựa Giảm ma sát giữa dao và lô anilox, độ bền cao,

Nhược điểm: Dẻo, không gạt sạch mực Độ dày:0,03- 0,062 inch

 Các loại đầu lưỡi dao

10Hình 5: Sự thay đổi của lưỡi dao qua các thời kì

Hình 6: Các loại lưỡi dao thông dụng

 Góc dao

Góc mà lưỡi dao tiếp xúc với cuộn anilox rất quan

trọng quyết định hiệu suất làm việc của dao Góc tiếp

xúc lý tưởng là 300 ép vào cuộn anilox Trong hệ

thống cấp mực kín lưỡi dao có góp tiếp xúc khoảng

280- 320 Nếu góc dao nhỏ hơn 280 thì diện tích dao

tiếp xúc với bề mặt trục lớn khi in tốc độ cao thì mực sẽ

trượt trên bề mặt dao mà không được chặn hết Nếu

góc vượt quá 320 thì dao rất nhanh bị mài mòn

c, Áp lực giữa dao gạt mực và lô anilox

Khi lựa chọn dao phù hợp và lắp đặt dao đúng vị trí thì áp lực giữa dao và lôanilox là rất quan trọng Áp lực này thường là: 20- 30 Lbs hay 1,7- 2 bars(1bars=100000Pa) Khi áp lực quá lớn thì ta sẽ thấy trên bề mặt lô anilox có hiệntưởng bóng( do mực còn lại nhiều mà chưa được gạt đi) lúc này phải tăng áp lựclên đến khi nào hiện tượng bóng mất đi Khi áp lực tăng lên quá lớn thì dao sẽ bịhao mòn nhanh chóng có thể bị bẻ gãy Vì vậy, khi thao tác trên máy cần phải chú ýcác hiện tượng và đưa ra giải pháp kịp thời

II Quá trình Lô Anilox chà mực lên bản

1 Lô Anilox

- Lô Anilox là 1 trục trên bề mặt có nhiều vi lỗ (cell), có tác dụng là nhận mực

từ máng, điều chỉnh lượng mực, chà mực cho bản in

- Lô anilox có cấu tạo gồm 2 phần: Lõi được làm từ thép và phần lớp vỏ đượcgia công phủ các loại vật liệu khác nhau tùy vào mục đích sử dụng cũng nhưchi phí: Crom, gốm, thép…

- Lô Anilox nên quay cùng tốc độ với ống bản in, tỉ số là 1:1 với tốc độ incuộn.Nếu tỉ số về tốc độ quay giữa lô anilox va ống bản in là khác nhau thì:

 Hao mòn khuôn in nhanh chóng

 Mật độ màu sắc (mực) sẽ có vấn đề

- Lô Anilox có thể quay độc lập khi ống bản và ống ép in đứng im so với nhau.1.1

Hình 7: Góc dao

1.1Cấu trúc vật liệu và các phương pháp chế tạo trục Anilox

a, Vật liệu chế tạo trục Anilox

Dạng gốm trơn: Khả năng chống mài mòn cao và khá rẻ tiền Thường thì đó là

loại trục làm bằng gốm và được xử lý ở nhiệt độ cao (nung) bằng ngọn lửa vớioxit nhôm hoặc crom và sau đó được đánh bóng bề mặt bởi trục mài kim cương.Loại trục này thường khó kiểm soát được lượng mực truyền sang khuôn in bởichúng có bề mặt trơn

Dạng gốm có hoa văn (Textured Ceramic): khả năng chống mài mòn cao và

giá tương đương với giá gốm trơn Loại này cách chế tạo cũng tương tự nhưdạng gốm trơn chỉ khác là có một lượng bột gốm phủ được sử dụng phun thêmvào bề mặt trong quá trình nung gốm lõi Lượng bột gốm phủ sử dụng càngnhiều thì lượng mực truyền sang khuôn in càng lớn Loại này cũng khó tínhchính xác lượng mực truyền lên khuôn in

Gốm khắc bằng Laser: Loại trục Anilox này có khả năng chống mài mòn cao

nhất và giá thành cũng cao nhất trong các loại trục Anilox có khả năng kiểmsoát lượng mực truyền sang khuôn in Loại này thích hợp với các loại trụcAnilox có tần cố cell lên tới 500LPI

Thép không rỉ hoặc Ni/Cu: Vật liệu phủ được phun lên trên bề mặt thép không

rỉ ở nhiệt độ cao, sau đó trục được đánh bóng lại và được khắc lên trên bề mặttrục các cell Nhằm tăng cường khả năng chống mài mòn người ta thường mạthêm Crom

b, Các phương pháp chế tạo trục Anilox

Ăn mòn và mạ Crom: phương pháp này khá cổ điển nhưng cũng còn được sử

dụng cho đến ngày nay Tuy nhiên ché tạo ra các trục Anilox này đòi hỏi ngườithợ phải có tay nghề cao trong quá trình ăn mòn

Khắc điện tử, laser ( tương tự như phương pháp khắc trục in ống đồng):

phương pháp này được ứng dụng rộng rãi nhờ ưu điểm:

- Giảm đáng kể các hạt thừa: vết xước, đốm,…

- Có được khả năng chống mài mòn cao

- Có thể xác định chính xác hơn lượng mực truyền qua khuôn in

1.2

12

1.3 Hình dạng cell

Lô anilox khắc thành các vi lỗ hay còn gọi là cell với hình dạng khác nhau

Có 3 loại cơ bản:

- Inverted pyramid shape cells ( cell hình kim tự tháp ngược)

- Quadrangular shape cells( cell hình tứ giác)

- Trihelical shape cells

 Cell hình kim tự tháp ngược

Loại cell này thì có khả năng truyền mực tốt tất cả các loại mực cũng như

Ngoài các loại cơ bản thì có rất nhiều hình dạng cell khác nhau với nhữngtính chất khác nhau phù hợp với nhiều loại vật liệu:

Nhiệm vụ quan trọng của lô anilox là truyền một lượng mực nhất định lên bề mặt

bản in cao su hay bản in photopolyme Do vậy mà mật độ của màng mực chịu ảnh

hưởng của loại lô anilox được sử dụng Các lô khác nhau thì lượng mực đượctruyền lên bản khác nhau, do vậy mật độ màng mực trên sản phẩm cũng khác nhaulàm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm Các lô anilox khác nhau được thểhiện ở các thông số sau: góc mạng vi lỗ, thể tích vi lỗ và mật độ vi lỗ.

1.3 Góc cell

Từ năm 1989 tới nay thì loại góc 600 hex pattern đã trở nên một chuẩn thôngdụng cho các máy in Flexo vì:

- Các cells có thể sắp xếp sát với nhau hơn (tiết kiệm được 15% diện tích)

- Độ sâu của cells có thể nông hơn mà vẫn đảm bảo được hệ số truyền mực tốt

vì có nhiều cells hơn trên môt đơn vị diện tích

- Tránh tạo ra các đường thông nhau so với cấu trúc 30° hex pattern bởi vì cácvách ngăn không nằm cùng trên một đường thẳng

- Với quan điểm của các nhà sản xuất thì hình dáng truc Anilox này là dễ chếtạo nhất

(Các loại 450 va 300 có thể sử dung tốt cho các trường hợp tráng phủ varnish, hoặccho một số sản phẩm in đặc biệt; nhưng không được sử dụng cho mục đích in ấnFlexo thông thường)

1.4 Thể tích cell

Lượng mực truyền phụ thuộc lượng mực chứa trong cell hay chính là thểtích cell Khi yêu cầu đạt chất lượng in cao và giảm gia tăng tầng thứ thì lượngmực cần phải mỏng Nhưng khi thể tích cell quá nhỏ thì lượng mực dễ bị khôtrước khi truyền sang bản Ngoài ra, tính chất mực cũng quyết định quá trìnhtruyền mực: độ nhớt, độ dính… và tốt nhất thì nên chọn loại mực in có nồng độpigment cao Để đạt được mục đích đặt ra phải đảm bảo được độ đậm mực incần thiết với độ dày lớp mực mỏng nhất Thể tích cell theo thực nghiệm: 7- 55BCM (1BCM gần bằng 1/triệu lít)

16

Lưu ý: Độ mở của cell cũng có ảnh hưởng lớn đến quá trình truyền mực.Theo hướng dẫn của tập đoàn Harper thì độ sâu của cell (D) nên bằng 23- 33% độ

mở của cell

So sánh ưu nhược điểm của tỉ số giữa độ sâu và độ mở cell.

1.5 Mật độ cell

Với lô anilox có mật độ vi lỗ xác định, nếu thể tích của vi lỗ trên bề mặt lôanilox càng lớn thì lượng mực mà lô anilox truyền lên bản tăng, do đó làm cholượng mực truyền lên màng vật liệu tăng có thể quá nhiều gây phiền hà cho quátrình sấy khô Màng mực lâu khô hơn khi in chồng màu, màu trước chưa đủ độ khôcần thiết để có thể in chồng màu tiếp theo nên làm ảnh hưởng đến khả năng nhậnmàu thứ hai hoặc các màu này sẽ pha trộn lại với nhau làm thay đổi màu sắc củasản phẩm, hay màu mực trước sẽ chống lại khả năng bám dính của mực màu tiếptheo Nếu thể tích vi lỗ nhỏ tức là lượng mực truyền lên bản ít hơn, do đó mật độmực trên bề mặt vật liệu cũng giảm, lượng mực này có thể không đủ để phủ kínchữ, hình ảnh cần thiết đặc biệt là vùng nền của ảnh, làm cho hình ảnh thiếu độ sắcnét, không đủ độ no mực, cường độ màu giảm Kết quả là tờ in tạo ra không đạtchất lượng như mong muốn

18

Thông thường, để kết quả in có chất lượng cao thì mật độ vi lỗ trên lô aniloxphải gấp 4 đến 9 lần so với mật độ tram trên bản in Ngược lại, nếu mật độ vi lỗtrên bề mặt lô anilox quá cao có thể xảy ra hiện tượng là các lỗ này rất dễ bị bíttrong quá trình in bởi tính chất của mực in Flexo khô rất nhanh nên mực in có thểkhô dưới đáy lỗ Như vậy lượng mực mà lô anilox truyền tới bản in giảm không đủlượng mực để phủ kín toàn bộ phần chữ, hình ảnh trên tờ in, làm cho hình nétkhông đạt độ no mực, màu nhạt mờ Do đó chất lượng in không đạt yêu cầu.

- Mật độ cell thấp nhất là 65Lpi, có khả năng đạt đến 1200-1500Lpi Tần sốcàng cao thì diện tích cell càng giảm

 Lưu ý:

- Tần số cell được chọn tùy thuộc tính chất mặt hàng in

- Mối tương quan giữa Anilox volume với mật độ lớp mực

- Mối tương quan giữa góc trục Anilox với kết quả in ấn

- Mối tương quan giữa tần số Anilox và tính năng làm việc của trục Anilox

- Mối tương quan giữa Anilox volume với hiện tượng Dot gain

Các lỗi in có thể xảy ra khi tần số tram trên khuôn in không phù hợp với tần số trụcAnilox, đặc biệt là những chỗ in tại vùng sáng của bài mẫu