3. Quy trình sản xuất mực in
3.3 Công đoạn khuấy Verni
3.3.1 Mục đích
Hòa tan nhựa rắn vào trong dung môi hữu cơ tạo thành một hệ đồng nhất.
3.3.2 Thiết bị
Thiết bị của công đoạn này là bồn khuấy cánh trục, hoạt động gián đoạn.
− Vỏ: Là một khối trụ rỗng làm bằng thép với chiều cao 3 m, đường
kính 1.0/1.03 m, có đáy là phần hình chóp cao 0.3 m nối với một van xả.
− Động cơ điện: Gắn trên đình của bồn khuấy, tạo công cho cánh
khuấy chuyển động với một vận tốc cố định. Vì thiết bị này chỉ tạo độ khuấy để hòa tan nhựa vào dung môi.
− Cánh khuấy: Gồm 2 tầng cánh nối với động cơ điện bằng một trục,
cánh khuấy có dạng hình trụ, mỗi tầng gồm ba cánh khuấy xếp xo-le
nhau để tạo ra độ khuấy tốt nhất cho thiết bị. cánh khuấy trên lệch 60o so
với cánh khuấy dưới gần nhất.
Nguyên lý hoạt động: Trước hết thiết bị được bơm dung môi vào theo Lệnh sản xuất. Bật cánh khuấy và nạp nhựa cần hòa tan vào dung môi trong thiết bị. Tùy vào loại nhựa mà có thời gian khuấy khác nhau. Sau khi nhựa đã hòa tan, xả van dưới bồn và chứa vào trong bồn chứa và đem chuyển đến các công đoạn tiếp theo. Cuối cùng là vệ sinh bồn để có thể sử dụng tiếp cho các loại Verni khác.
3.3.3 Một số yêu cầu
− Dung môi được nạp trước khi cho nhựa vào để tránh tình trạng
nhựa kết tụ ở lỗ thoát nhựa gây tắc nghẽn không thể lấy Verni ra khỏi bồn khuấy.
− Trong khi nạp dung môi cần chú ý kẹp tĩnh điện vào bồn đang nạp
dung môi vì để không cho tia lửa điện sinh ra gây cháy nổ.
− Khi đã nạp xong dung môi, bật cánh khuấy, kiểm tra loại hạt nhựa theo lệnh sản xuất, rồi cho hạt nhựa vào trong bồn khuấy và bắt đầu tính thời gian khuấy. Với hầu hết các loại hạt nhựa có thể cho hết lượng nhựa vào một lúc.
− Các loại nhựa thường ở dạng hạt hay dạng bột. Vì để trong kho nên
các hạt nhựa kết lại với nhau thành khối, cần phải đập nhỏ ra hoặc nghiền trước khi cho vào bồn khuấy đã có dung môi.
− Các loại Verni khuấy non-to (sử dụng dung môi khác Toluen) được
khuấy ở thiết bị khuấy khác vì tránh nhiễm các vệt Toluen còn sót lại.
− Sau thời gian khuấy phù hợp với từng loại nhựa, nhân viên QC
kiểm tra độ tan ngoại quan và độ nhớt, nếu đạt, Verni sẽ được chuyển ra bồn chứa để phục vụ các công đoạn tiếp theo.
3.4 Công đoạn phân tán3.4.1 Mục đích 3.4.1 Mục đích
Thấm ướt bột màu để cho các hạt nhựa bao bọc lấy các hạt màu. Đồng thời khơi mào cho quá trình phá vỡ hạt bột màu và tạo dung dịch đồng nhất giữa Verni, bột màu, phụ gia và dung môi. Đây là công đoạn quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của sản phẩm mực in.
3.4.2 Thiết bị
Thiết bị của công đoạn này là máy khuấy cánh đĩa, hoạt động gián đoạn.
− Vỏ: Được cấu tạo vỏ áo là vỏ hai lớp, giữa hai lớp là dòng nước
làm lạnh để duy trì nhiệt độ khuấy là 55oC.
− Động cơ của thiết bị khuấy cánh đĩa có thể điều chỉnh được tốc độ
− Cánh khuấy: Gồm 1 cánh khuấy có hình đĩa, trên mép đĩa có các cánh nhỏ được ghép xo-le nhau. Để khuấy
phân tán tốt nhất, cánh khuấy được điều chỉnh theo công thức sau:
Nếu giả thuyết đường kính cánh khuấy là D thì đường kính bồn khuấy tối ưu là 3D – 5D, chiều cao hỗn hợp khuấy tối ưu
là 3D, và độ cao của cánh khuấy tối ưu so với đáy bồn là 0.25D – 0.5D.
Nguyên lý hoạt động: Ở giai đoạn 1, cho nhựa, dung môi, phụ gia lỏng vào bồn khuấy với thời gian 5-10 phút ở vận tốc 500-700 rpm, qua giai đoạn 2 cho bột màu vào từ từ để bột màu phân tán đều. Bột màu cho vào đủ số lượng và tăng tốc độ khuấy lên khoảng 800-1100 rpm, duy trì tốc độ này trong thời gian 15-20 phút (màu trắng 20-30 phút) các phụ gia bột được cho vào hỗn hợp vừa khuấy trên, khuấy trong khoảng 5-10 phút.
Thực hiện xong 3 giai đoạn trên tăng tốc độ khuấy lên 1400 rpm và giữ nguyên tốc độ này trong khoảng thời gian T được quy định cho các màu (Trắng là 20 phút; Các màu khác là 10 đến 20 phút). Hỗn hợp mực sau khi kết thúc phân tán phải ở thể đồng nhất (dạng huyền phù).
3.4.3 Một số yêu cầu
− Hệ Verni bao gồm nhiều loại Verni khác nhau nên cần tuân thủ
đúng yêu cầu về khối lượng và loại đúng theo lệnh sản xuất đã đưa ra.
− Cần chú ý nhận dung môi và bơm đúng lượng dung môi theo yêu
cầu của lệnh sản xuất.
− Khi bơm dung môi chú ý kẹp tĩnh điện để tránh gây ra cháy nổ do
tia lửa điện sinh ra.
− Verni được bơm vào thùng trước khi nạp dung môi. Sau khi nạp dung môi, bật cánh khuấy và cho bột màu vào và chú ý không để cho bao hay bất cứ vật gì lạ rơi vào trong bồn khuấy.
− Khi cho bột màu phải cho đúng bồn được quy định.
− Nhiệt độ duy trì khoảng 55oC và phải giảm tối thiểu khả năng tăng
nhiệt bằng nước giải nhiệt.
− Dung môi của công đoạn này nhằm mục đích thấm ướt bột màu và
tăng độ phân tán bột màu vào trong các hạt nhựa.
− Đối với các phụ gia dạng lỏng sẽ thêm vào sau khi nạp dung môi,
còn các phụ gia dạng rắn sẽ cho vào sau bột màu.
3.5 Công đoạn nghiền3.5.1 Mục đích 3.5.1 Mục đích
Tiếp tục phá vỡ các hạt bột màu và làm giảm kích thước hạt màu xuống kích thước mong muốn.
3.5.2 Thiết bị
Thiết bị của công đoạn này là máy nghiền bi. Có 2 cách nghiền: nghiền paste và nghiền tuần hoàn.
− Vỏ: Hình trụ rỗng làm bằng thép có khả năng chịu va đập cao và
truyền nhiệt tốt, được làm 2 lớp, chảy giữa 2 lớp là nước làm lạnh để ổn định nhiệt độ trong quá trình nghiền. Nhiệt độ nghiền không vượt quá
60oC (nếu vượt quá, máy sẽ tự động tắt).
− Trục khuấy:
• Dạng đĩa: Trục được xâu chuỗi bơi một hệ thống dĩa (khoảng 7-9 chiếc) có dạng hình tam giác đều, tròn góc. Mỗi đĩa đều có 3 rãnh lượn theo các góc của nó, các đĩa này được xếp xo-le
nhau 600. Dạng này thích hợp cho nghiền paste.
• Dạng trục: Trên rotor và stator có gắn thêm các chốt giúp đổi
dòng chuyển động của hỗn hợp mực. Dạng này thích hợp cho nghiền tuần hoàn.
− Bi nghiền: Làm bằng sứ, rất cứng, chịu được va đập cao và dẫn nhiệt cao. Kích thước của bi nghiền khoảng từ 0.3 – 2.5 mm (miễn là không nhỏ hơn mắt lưới lọc trong thiết bị).
− Có 2 loại máy nghiền: Máy nghiền đứng và
máy nghiền nằm.
Máy nghiền đứng (trái) và máy nghiền nằm (phải) Nguyên lý hoạt động:
− Mực trong bồn chứa được bơm vào bồn nghiền.
− Khi mực đã vào bồn nghiền, motor làm trục nghiền quay để các
viên bi chuyển động với tốc độ cao, va chạm lẫn nhau và va vào các hạt bột màu, làm phá vỡ cấu trúc hạt.
− Mực được giữ trong bồn nghiền với thời gian lưu thích hợp, sau đó
được xả ra ngoài qua ống dẫn. Bi nghiền được giữ lại nhờ lưới lọc ở cửa xả của bồn nghiền.
Nghiền Paste (trái) và nghiền tuần hoàn (phải)
3.5.3 Một số yêu cầu
− Dung dịch mực qua công đoạn nghiền không được quá đặc vì có
thể gây tắc nghẽn lưới lọc trong thiết bị nghiền.
− Khi nghiền cần chú ý gắn kẹp tĩnh điện vào trong bồn nghiền để
tránh tình trạng tạo tia lửa điện gây cháy nổ.
− Kiểm soát tốc độ khuấy, tốc độ bơm, áp suất nghiền và nhiệt độ ra
của mực.
− Tùy vào loại mực và hệ mực mà có thời gian nghiền khác nhau và
yêu cầu độ mịn là 10 µm/hạt.
− Ổn định nhiệt độ nghiền khoảng 50 – 60oC bằng nước làm mát
chạy trong vỏ thiết bị nghiền.
3.6 Công đoạn khuấy chỉnh3.6.1 Mục đích 3.6.1 Mục đích
Công đoạn khuấy chỉnh nhằm bổ sung đầy đủ các nguyên liệu trong công thức và kiểm soát các thông số kỹ thuật của mực thành phẩm như: màu sắc, độ nhớt, độ dính, độ khô, độ bám dính, pH ….
3.6.2 Thiết bị
nghiề n
Thiết bị sử dụng cho quá trình này là máy khuấy cánh đĩa giống như máy khuấy cánh đĩa ở công đoạn phân tán.
Bồn chứa là bồn 1 lớp và có bánh xe để di chuyển từ nơi khuấy chỉnh sang nơi thành phẩm.
Nguyên lý hoạt đông: Hỗn hợp mực
được để nguội xuống 30-350C, sau đó
thêm một số Verni, phụ gia và dung môi cho đủ công thức sản xuất. Khuấy hỗn hợp trong khoảng 10-20 phút ở tốc độ 500-800 rpm để tạo hỗn hợp đồng nhất. Tiến hành kiểm tra các thông số kỹ thuật của mực thành phẩm: màu sắc, độ nhớt, độ bám dính, pH (mực flexo nước)…
3.6.3 Một số yêu cầu
− Kiểm tra nghiêm ngặt các chỉ tiêu về độ nhớt và màu sắc chuẩn hay
theo yêu cầu của khách hàng.
− Nếu chưa đạt yêu cầu theo chuẩn thì báo lại cho bộ phận Kỹ Thuật
để sử lý.
3.7 Công đoạn lọc và đóng gói3.7.1 Mục đích 3.7.1 Mục đích
Loại bỏ những chất lạ không tan hay những chất lạ trong mực (tạp chất) nhằm đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm mực.
3.7.2 Thiết bị
Thiết bị của quá trình này là máy lọc sử dụng khí nén.
− Máy nén khí: Là một dạng bơm nén khí nhằm cung cấp áp suất đưa mực ra khỏi bồn chứa chuyển vào thùng (phuy) thành phẩm.
− Thiết bị lọc: Bao gồm một ông thép để bao bọc lấy lưới lọc. Lưới
lọc có dạng hình túi với các lỗ lọc khoảng 50 µm.
Nguyên lý hoạt động: Mực đạt tiêu chuẩn sẽ được chuyển qua công đoạn lọc và đóng gói thành phẩm. Van dưới đáy bồn chứa được nối với ống vào của thiết bị lọc. Máy bơm khí được mở và hút mực vào trong thiết bị lọc. Ở đây, lưới lọc sẽ cho phép các hạt dưới 10 µm đi qua và đi vào thùng (phuy) chứa qua một ống xả.
3.7.3 Một số yêu cầu
− Kiểm tra lưới lọc xem có bị nghẹt hay không. Nếu có thì đem vệ
sinh.
− Kiểm tra thùng (phuy) để chứa thành phẩm xem có móp méo, han
gỉ. Nếu không thì bơm mực vào thùng (phuy).
− Khi bơm mực vào thùng (phuy) cần kẹp tĩnh điện để đảm bảo
không sinh ra tia lửa điện.
− Nếu thấy mực ra không đều cần tắt máy và kiểm tra vì có thể bị
ngẹt lưới lọc.
− Dán nhãn đúng màu sắc, số lot, ngày sản xuất và hạn sử dụng theo
sản phẩm.
− Khi vận chuyển vào kho hay giao cho khách hàng cần chú ý nhẹ
4. Một số nguy cơ, sự cố và cách khắc phục 4.1 Nguy cơ và cách khắc phục
Báo cáo thực tập tốt nghiệp công ty mực in Dy Khang 34 Chuẩn bị nhựa và dung môi Nhập nguyên liệu Nhựa rắn Nhận lộn nhựa
Kiểm tra nhựa rắn có đúng loại, đúng lượng với Phiếu xuất kho (PXK) rồi mới nhận về xưởng Mang về xưởng Nguy cơ nạp nhựa rắn vào nhầm bồn khuấy
- Khi kéo nhựa về phải đặt thẻ của bồn khuấy lên từng lot nhựa để tránh nhầm lẫn khi nạp nhựa
- Lên đầy đủ các bảng tên để nhận diện các bồn khuấy rõ ràng
Dung môi
Nguy cơ nhận lộn dung môi
Kiểm tra lại dung môi đúng loại, đúng lượng Phiếu xuất Dung môi (PXDM) rồi mới ký nhận mang về xưởng Bơm dung môi Dung môi
Nguy cơ bơm nhầm dung môi từ bồn này sang bồn khác
- Nhận diện rõ ràng các đường dẫn dung môi vào bồn số mấy ( số thứ tự từ 1-6)
- Trước khi bơm phải kiểm tra lại dung môi bơm bồn số mất và mở van cho chính xác
- Sau khi bơm xong phải luôn luôn đóng van lại (2 van: 1 van ở dưới máy bơm, 1 van ở trên bồn khuấy) nhằm tránh tình trạng cơ bơm nhầm thì dung môi cũng không vào bồn khuấy được. bơm xong dung môi thì đem lênh gắn vào bồn khuấy Khuấy nhựa Nạp nhựa Nhựa rắn Nguy cơ nạp lộn bồn
- Kiểm tra xem loại nhựa này nạp ở bồn số mấy theo thẻ bồn và PXK
- Đối chiếu lại xem lệnh sản xuất và PXK có trùng khớp hay không - Kiểm tra lại bồn khuấy có chứa gì trong đó. Tất cả đúng hết rồi mới nạp nhựa vào. Đặc biệt nhựa UA phải nạp theo đúng quy trình riêng của UA
4.2 Sự cố và cách khắc phục 4.2.1 Sự sa lắng
Những chất màu (pigments) hay những chất phụ gia (additives) chứa trong mực bị lắng sẽ làm cho màu mực thay đổi hoặc không đạt mức độ mong muốn.
ST
T Nguyên nhân – hiện tượng Cách khắc phục
1
Sự sa lắng của các chất màu và chất phụ gia có đường kính hạt và tỷ trọng lớn như: hạt màu trắng Ti02,hạt màu ánh ngọc (pearl pigment) và bột nhôm (aluminium paste)
1. Tăng độ nhớt mực in.
2. Lắc kỹ trước khi dùng (có thể nghiền, lọc lại mực)
2 Chất màu phân tán không tốt. Điều chỉnh lại điều kiện phân
tán.
3
Các hạt màu và chất phụ gia có xu hướng kết dính lại thành hạt to hơn.
1. Ngăn chặn việc kết dính giữa hạt màu và chất phụ gia bằng cách thêm vào các tác nhân phân tán.
2. phân tán lại (khuấy, nghiền, lọc…)
4. 2.2 Độ nhớt thay đổi và hiện tượng keo tụ
Mực bị kết tụ, có độ nhớt cao do sự sai biệt tỷ trọng của các hạt màu hoặc do mực có tính luân chuyển kém:
STT Nguyên nhân – hiện tượng Cách khắc phục
1 Độ nhớt mực thay đổi do
dung môi bay hơi
Đóng chặt nắp, bảo quản nơi tốt, mát; kiểm tra và thêm dung môi (nếu cần) hay dùng dung môi khô
chậm trong khi in. 2
Trộn hợp nhiều loại mực, mực hư (souring), hệ dung môi không phù hợp (loại & tỷ lệ).
1. Kiểm tra mực và dung môi pha loãng.
2. Kiểm tra nguồn mực.
3
Mực bị keo tụ, độ nhớt tăng hay có những tương tác khác do phản ứng hoá học của nhựa nền trong mực phản ứng với hardener (trong hệ mực 2 thành phần).
Khi sử dụng mực in hai thành phần, do lượng mực đã pha chất hardener chỉ dùng được trong vòng 1-2 ngày do vậy chỉ nên để lượng mực thừa rất ít.
4
Nhiệt độ tồn trữ thấp làm tăng độ nhớt mực và do nhựa nền không hoà tan gây ra sự keo tụ mực.
Luôn giữ mực ấm.
4. 2.3 Sự phân tách màu
Là hiện tượng phân tách hai lớp màu (từ các màu cơ bản phối với nhau) gây ra sự không đều màu trong suốt quá trình in ấn, đặc biệt là mực in có phối màu trắng.
STT Nguyên nhân – hiện tượng Cách khắc phục
1 Chất màu lắng hay kết dính. 1. Chọn chất pha màu phù hợp.
2. Khuấy thật kỹ mực.
3. Kiểm tra nguồn mực.
2 Các hạt màu không tương
thích nhau.
3 Các pigment có trọng lượng
4. 2.4 Sự tạo bọt
Bọt mực tạo thành trong thùng dưới tác dụng của máy khuấy .
STT Nguyên nhân – hiện
tượng Cách khắc phục
1 Bơm tuần hoàn mực không
tốt, tạo bọt.
1. Thêm chất chống tạo bọt (anti-foan agent), đủ lượng để tránh tạo những lỗ nhỏ hay những sự cố khác.
2. Cải thiện hệ thống bơm tuần hoàn mực để mực chảy tốt hơn và tránh tạo bọt. 3. Khuấy mực vừa phải để phá vỡ bọt
2 Trong mực in chưa có chất
tạo bọt.
3 Tốc độ khuấy trộn mực
quá nhanh
4. 2.5 Chất lạ
Những chất lạ dạng hạt chứa trong mực in bị giữ lại trong máng mực hay lưới lọc mực. Điều này gây ra sự cố dao gạt và trục in.
STT Nguyên nhân – hiện tượng Cách khắc phục
1
Những vật lạ nhỏ như: chất phụ gia. Giấy, bụi, lẫn vào mực và hiện tượng tĩnh điện làm bụi dính vào mực
Dùng thiết bị lọc thật kỹ ( tối thiểu là 150 mesh) trước khi in bơm mực vào máng . Hệ thống lọc mực và bơm tuần hoàn mực phải gắn kèm với nhau trong suốt quá trình