KỸ THUẬT TRÁNG PHỦ

Xu hướng phát triễn của công nghiệp in nói chung và in bao bì nói riêng rõ ràng đang hướng về in năm, sáu hoặc nhiều màu, cũng như tráng phủ trong cùng một lượt qua máy. Ngày càng nhiều các nhà in đầu tư máy in tờ rời nhiều màu có sẵn đơn vị tráng phủ nhằm thay thế các công đoạn phức tạp phải gia công bên ngoài hoặc phải in đi in lại nhiều lần.

Các sản phẩm in ngày nay đòi hỏi phải thực hiện công đoạn tráng phủ để bảo vệ, hoàn tất sản phẩm nhanh hơn,lớp mực in phải dày hơn để tạo các hiệu ứng đặc biệt. Vật liệu in cho offset tờ rời ngày càng đa dạng, phải in trên các vật liệu không thấm hút, plastic hoặc giấy metallise. Do các thách thức trên, kỹ thuật in offset truyền thống không còn đáp ứng đủ, đòi hỏi phải kết hợp với kỹ thuật in flexo trên các đơn vị tráng phủ.
 

Bài dịch sau sẽ giới thiệu đến các bạn một vài khái niệm về đặc tính của chất tráng phủ gốc dầu, gốc nước cùng các ưu và nhược điểm của mỗi loại, đặc biệt là phương pháp gia công, cách tiến hành các phép đo đạt và những lưu ý khi dùng tráng phủ gốc nước trên đơn vị tráng phủ kết hợp với kỹ thuật in flexo.

1.Chất tráng phủ (Verni) gốc dầu

Thành phần của verni gốc dầu về cơ bản giống mực in offset (75% thành phần cấu tạo cũng như khô theo nguyên lý thấm hút và oxy hóa). Do verni này dùng để tạo lớp phủ có độ trong suốt cao ít bị nhiễm màu, nên các nguyên liệu sử dụng phải là loại chất lượng cao. Có thể phủ verni toàn phần không cần dung dịch làm ẩm ( dùng giấy lót cao su cùng khổ với tờ in) trong trường hợp phủ cục bộ thì dùng bản in bình thường và cần phải chà ẩm. 

Ưu điểm 

• Gia công đơn giản như mực in offset thường 
• Thấm hút tốt 
• Có thể dùng bản in bình thường
• Bảo vệ chống ẩm tốt 
• Không bốc mùi dung môi 
• Lớp verni dễ gia công (không biến dạng khi gấp). 
 
Nhược điểm

• Độ dày lớp verni thấp 
• Nguy cơ bị hiện tượng yellowing 
• Khô chậm 
• Cần phải phun bột nhiều 
• Chồng giấy ra thấp 
• Có thể ảnh hưởng đến mùi vị khi dùng làm bao bì thực phẩm.

 2.Chất tráng phủ gốc nước

Có hai loại chất tráng phủ gốc nước chính là: 

• Chất tráng phủ gốc nước không có pigment (matt, finishing varnishes, gloss hoặc high gloss coatings).
• Chất tráng phủ gốc nước có pigment (silver và gold coating hoặc Iriodin). 

Nền tảng của chất tráng phủ gốc nước là các loại cao phân tử. Ngoài ra còn có thành phần các rosin tan trong nước. Dung môi của loại chất tráng phủ này là nước, và gồm nhiều phụ gia khác nhau nhằm tạo các đặc tính như: sức căng bề mặt, sự dính ướt, chống trầy xước. 
Không như verni gốc dầu khô theo cơ chế oxy hóa, chất tráng phủ gốc nước hoàn toàn theo cơ chế khô vật lý: thông qua quá trình thấm hút và bay hơi dung môi là nước, các hợp chất cao phân tử sẽ tiến gần lại với nhau. Nhờ vậy mà áp lực mao dẫn tăng lên, làm cho các chuỗi cao phân tử đan xen vào nhau, tạo lập lớp màng chất tráng phủ đồng đều trên mặt tờ in.

Thành phần Chất tráng phủ gốc nước:

Ưu điểm:

• Nhanh chóng hình thành lớp phủ 
• Chồng giấy ra cao
• Giảm lượng bột phun 
• Chống trầy sướt tốt 
• Lớp phủ khi khô không mùi 
• Gia công nhanh trên cấu hình máy in phù hợp 
• Không ảnh hưởng đến mùi vị khi dùng làm bao bì thực phẩm 
• Không bị hiện tượng yellowing 
• Độ bền cao khi dùng làm bao bì đông lạnh.  
 
Nhược điểm

• Khi khô khó tẩy bỏ, lau chùi vệ sinh thiết bị
• Với giấy in định lượng dưới 90 gsm có thể xảy ra vấn đề với việc ổn định kích thước tờ in.  
• Không thể gia công tráng nóng (hot-calendered) 
• Khi tráng phủ cục bộ, phải dùng bản tráng phủ hoặc phải cắt thủ công tấm cao su. 
• Khó kiểm soát lượng chất tráng phủ cần dùng. 

 3.Các hệ thống tráng phủ 

a.Hệ thống hai lô

Với cấu hình hai lô, lô máng nhúng trong máng chứa verni mở và truyền verni qua lô định lượng. Lưu lượng chất tráng phủ cung cấp phụ thuộc vào tốc độ quay cài đặt của lô máng. Mức verni trong máng chứa mở được kiểm soát bởi cảm biến siêu âm. Bơm sẽ đảm nhận việc cung cấp liên tục verni lên máng chứa. 

Lượng verni truyền lên tờ in khoảng từ 3 đến 6 gsm khi ướt. Để định lượng chính xác chỉ có thể thông qua trọng lượng riêng của chất tráng phủ.
 
Hệ thống tráng phủ cấu hình hai lô phù cho tráng phủ toàn phần và tráng phủ cục bộ. So với hệ thống chamber doctor blade thì ứng dụng của hệ thống này kém ổn định hơn nhiều do phụ thuộc vào tốc độ và phải điều chỉnh đúng đặc tuyến bù tốc của lô máng theo chủng loại verni.
 
b.Hệ thống Chamber Doctor Blade (buồng kín có dao gạt)

Hệ thống này gồm hai dao gạt đối nhau trên dưới gắn trên cùng một khung tạo thành buồng kín trong đó chất tráng phủ luôn tuần hoàn. Trong khi in hai dao gạt này tiếp xúc với trục anilox, buồng chứa sẽ cấp chất tráng phủ lên bề mặt trục. Trục anilox được khắc bằng laser, phủ gốm mặt ngoài. Kích thước, hình dạng, mật độ của các đường khắc sẽ quyết định lưu lượng chất tráng phủ. Khi muốn điều chỉnh lưu lượng này thì chỉ có thể thay đổi trục anilox có các thông số phù hợp. Nhờ trục anilox này mà lưu lượng chất tráng phủ được xác định chính xác, ổn định, lớp màng tráng phủ trên tờ in đạt chất lượng cao trong suốt quá trình sản xuất. 

Hệ thống chamber doctor blade phù hợp khi phủ mờ, phủ bóng, blister, phủ UV, phủ nhũ vàng, phủ nhũ bạc và các hiệu ứng đặc biệt như hiệu ứng xà cừ. Ngoài ra hệ thống này phù hợp ngay cả khi ứng dụng với các thiết kế tinh vi, phức tạp. 

Khuyến cáo từ nhà sản xuất lô anilox:

• Để kết quả tráng phủ được ổn định với cùng một lưu lượng chất tráng phủ thì lô anilox cần được vệ sinh thường xuyên và ngay sau khi kết thúc công việc với nước sạch, giẻ lau ẩm sạch và lau lại bằng giẻ khô sạch. Khi vệ sinh lô phải làm sạch toàn bộ bề mặt, tránh để lại dấu vết và tránh thay đổi nhiệt độ đột ngột. Ngoài ra cũng phải thường xuyên làm sạch sâu bên dưới các đường rãnh trục anilox bằng sóng siêu âm

• Dù vệ sinh lô anilox bằng bất kỳ phương pháp nào: siêu âm, bằng hóa chất hoặc cơ khí phải luôn nhớ rằng vệ sinh nhẹ nhàng nhưng thường xuyên. 

• Luôn tuân thủ theo hướng dẫn của nhà cung cấp chất tẩy rửa và dụng cụ để vệ sinh. 

• Đối với lô anilox có trục bằng nhôm thì không dùng chất tẩy rửa là kiềm, tránh làm ăn mòn trục lô.

• Lớp gốm phủ trên bề mặt của lô anilox rất cứng và có phủ lớp vật liệu để bảo vệ nhưng cũng có thể bị tác động bởi ngoại lực. Các gốc nứt vỡ nhỏ có thể trở nên lớn hơn khi in sản lượng dài.

• Không đánh dấu hoặc dùng bút bi viết lên bề mặt lô, giữ không bám dầu mỡ và tránh chạm vào bề mặt lô.

• Khi cần tháo ổ đỡ đầu lô không nên chỉ dùng lực mà phải dùng đúng dụng cụ chuyên dụng.

• Khi di chuyển hoặc khi bảo quản lô phải bộc bảo vệ bề mặt, cho vào thùng gỗ đúng kích thước, gác hai đầu lô chắc chắn.

• Bảo quản lô anilox phải tránh sự dao động nhiệt độ lớn. Giữ cho lô luôn khô ráo và phủ bảo vệ bề mặt lô tránh bám bụi bẩn.

4.Các phương pháp tráng phủ với chất tráng phủ gốc nước 

a.Dùng tấm cao su

• Tấm cao su dùng để tráng phủ toàn phần và tráng phủ cục bộ đơn giản (cắt thủ công) 

• Tấm cao su phải là loại chịu nén nhưng không quá mềm. 

• Lớp lót phải phù hợp với loại giấy in. Đối với giấy in bề mặt nhẵn thì có thể dùng lớp lót cứng, đối với giấy in bề mặt thô nhám cần lớp lót mềm hơn.  

• Khi tráng phủ cần khoảng trống (chừa mép dán), có thể cắt thủ công và lột bỏ lớp mặt cao su. Ngoài ra còn có loại cao su đặc biệt dễ dàng bốc tách lớp mặt. 

Trái: tráng phủ toàn phần Phải: tráng phủ cục bộ với tấm cao su cắt thủ công những vùng đơn giản 
  
b.Dùng bản tráng phủ  

• Tùy thuộc vào các tiêu chuẩn chất lượng, mà lựa chọn loại bản tráng phủ loại flexible hoặc dùng bản photopolymer đế kim loại. 

• Sự lựa chọn lớp lót (cứng hay mềm) quyết định đến chất lượng tráng phủ.

5.Cách xác định độ nhớt (Viscosity) của chất tráng phủ gốc nước 

Đo thời gian chảy bằng cốc là phương pháp tiêu chuẩn để kiểm tra, xác định độ nhớt của chất tráng phủ gốc nước. Phương pháp này thực hiện đơn giản. Chất tráng phủ luôn luôn phải trộn kỹ trước khi đo.  
Thông thường người ta dùng cốc theo tiêu chuẩn DIN 53 211-4 (dung tích 100 ml với lỗ 4 mm tương đương dung tích 3.4 ounces với lỗ 0.16 inch) để thực hiện phép đo. Sau này có thể thay thế cốc đo khác theo tiêu chuẩn quốc tế DIN EN ISO 2431. 
Thông tin về độ nhớt từ nhà sản xuất thường là giá trị được đo ở 20°C (68°F). Hoàn tất quá trình đo ngay khi dứt dòng chất tráng phủ chảy ra từ cốc. Theo quy tắc chung thì chất tráng phủ có độ nhớt cao thì lớp tráng phủ càng dày!  

Khi kiểm tra phải đảm bảo theo dữ liệu sau! 

Khi tiến hành đo thời gian chảy với cốc đo, phải chú ý đến nhiệt độ hiện thời của chất tráng phủ.

So sánh độ nhớt (thời gian chảy tính theo giây)
• Chất tráng phủ gốc nước khoảng 35 giây
• Chất tráng phủ gốc nước có pigment kim loại khoảng 45–50 giây. 
• Chất tráng phủ UV khoảng 45–55 giây. 

6.Những lưu ý khi lưu trữ và gia công với chất trángphủ gốc nước 

• Chất tráng phủ gốc nước phải lưu trữ trong phòng có điều hòa nhiệt độ. 

• Tránh lưu trữ trong điều kiện nhiệt độ cao hơn 40°C (104°F) và thấp hơn 10°C (50°F), nhằm ổn định độ nhớt của chất tráng phủ. 

• Luôn luôn trộn kỹ chất tráng phủ nhằm tái lập độ nhớt ban đầu. 

• Các chất tráng phủ gốc nước chỉ có thể lưu trữ trong một khoảng thời gian giới hạn – khoảng 6 tháng. Loại dùng tạo hiệu ứng đặc biệt, hoặc có pigment kim loại chỉ có thể lưu trữ trong 3 tháng. 

• Trong trường hợp tráng phủ toàn phần dùng tấm cao su, diện tích tráng phủ không tràn khỏi khổ tờ in. Do vậy, khổ giấy lót phải nhỏ hơn khổ tờ in mỗi cạnh tối thiểu 2mm (0.078 inches). 

• Áp lực khi tráng phủ luôn ở mực tối thiểu. 

• Đa số chất tráng phủ gốc nước có độ kiềm nhẹ. Do vậy lớp mực in bên dưới lớp tráng phủ cần phải có đặc tính không kháng kiềm.  

7.Hệ thống sấy 

a.Sấy hồng ngoại

Hệ thống này gia nhiệt cho mực in và tờ in nhờ năng lượng từ bức xạ hồng ngoại. Nhiệt sẽ làm nhanh thêm quá trình khô vật lý và hóa học của mực in. Dung môi có trong mực in sẽ thấm hút nhanh vào cấu trúc giấy. Ngoài ra, chồng giấy ra đã được gia nhiệt sẽ đẩy mạnh quá trình oxy hóa. Lượng dung dịch làm ẩm trong lớp mực in cũng bị oxy hóa nhanh hơn. Phần lớn bức xạ sóng ngắn của sấy hồng ngoại xuyên qua lớp tráng phủ và mực in bên trên đến lớp giấy, trong khi phần bức xạ sóng trung bình sẽ làm ấm không khí bên trên lớp mực in. 

Lựa chọn thiết bị sấy hồng ngoại phù hợp sẽ tập trung cao năng lượng sấy đến lớp mực in, ngoài ra còn bảo vệ cả tờ giấy in và máy in. Độ dài sóng, năng lượng sấy, độ dày lớp tráng phủ tương quan lẫn nhau khi điều chỉnh hệ thống sấy để đạt hiệu quả tối ưu nhất. Tuổi thọ tối thiểu của nguồn hồng ngoại là 5000 giờ. 
Khi tiếp xúc với nguồn sấy hồng ngoại, phải luôn luôn mang găng tay sạch, bởi vì tay dính dầu mỡ và mồ hôi sẽ bám vào ống thạch anh và làm giảm tuổi thọ của nguồn sấy. Nên thường xuyên vệ sinh nguồn sấy và gương phản xạ, thực hiện cẩn thận với máy hút bụi. Chỉ mặt trước của nguồn sấy mới có thể lau sạch bằng vải mềm, không sơ vải đã được nhúng trong cồn. Thêm nữa mặt lưng của nguồn sấy có mạ một lớp vàng do vậy không nên lau với cồn! 


 
Nguồn sấy hồng ngoại mạ vàng 

b.Sấy thổi khí nóng

Bên cạnh sấy hồng ngoại, sấy thổi khí nóng được tích hợp trong bộ phận sấy cho tráng phủ. Khí nóng và khô được cấp vào và khí thải ra mang theo hơi nước sẽ bị hút ra ngoài. Để thu hơi nước triệt để thì lưu lượng khí thải hút ra phải luôn luôn lớn hơn lưu lượng khí nóng cấp vào. 
Trong quá trình sấy, dung môi là nước trong chất tráng phủ thoát ra ngoài, nhờ vậy các chuỗi cao phân tử phân bố đồng đều và đan xen vào với nhau hình thành lớp màng phủ chắc chắn. 


Minh họa sấy khí nóng kết hợp sấy hồng ngoại

  
  
8.Đo nhiệt độ chồng giấy ra  

Nhiệt độ của hygrometer đo được từ đầu dò có thể chênh lệch đến 10°C (50°F) thấp hơn so với nhiệt độ mà cảm biến của phần ra giấy đo được trên bề mặt chồng giấy. 

Ở điều kiện lý tưởng về khí hậu hóa trong phòng in, nguyên lý cơ bản là: 

• Với vật liệu là giấy thì nhiệt độ chồng giấy ra cao hơn nhiệt độ chồng giấy vào khoảng 8 đến 10°C (46 đến 50°F).

• Với vật liệu là các tông thì nhiệt độ chồng giấy ra cao hơn nhiệt độ chồng giấy vào khoảng 10 đến 15°C (50 đến 59°F).

Nếu chồng giấy ra vượt quá nhiệt độ cho phép, nhiệt tỏa ra trong chồng giấy làm cho mực in mềm trở lại. Khi sảy ra trường hợp này sẽ dẫn đến nguy cơ dậm lưng tờ in. 

Khi phải thực hiện tráng phủ cả hai mặt tờ in thì phải giảm nhiệt độ sấy ở cả hai lượt nhằm tránh hiện tượng biến dạng giấy và tránh làm mềm lớp đã tráng phủ ở mặt lưng.  

Nhiệt độ chồng giấy ra lý tưởng có thể xác định dễ dàng bằng phép kiểm tra này. Nhiệt độ chồng giấy ra phụ thuộc nhiều yếu tố như: đặc tính của chất tráng phủ, mực in sử dụng, khả năng thấm hút của giấy in, tốc độ in, độ dài hệ thống sấy, kiểu bộ phận ra giấy của máy in, và sự luân chuyển không khí.  

9.Đo độ bóng

• Độ bóng luôn luôn phụ thuộc vào chủng loại giấy và chất tráng phủ. 

• Khi đo để so sánh độ bóng phải luôn chú ý đến gốc đo. 

• Thông thường gốc đo độ bóng là 60°. 

• Giá trị đo trong thang đo từ 0 đến 100 điểm. 

• Nếu không đo độ bóng cùng một khoảng thời gian sau khi in, nếu chờ lâu hơn thì giá trị đo sẽ giảm đi. 

• Giá trị 70 điểm là kết quả tốt khi tráng phủ ướt chồng ướt độ bóng cao. 

• Với điều kiện lý tưởng, 80 điểm về độ bóng là có thể đạt được khi dùng chất tráng phủ phù hợp. (Khi tráng phủ UV dễ dàng đạt được độ bóng 95 điểm)  
 
Dụng cụ đo độ bóng cho phép đánh giá khách quan về độ bóng đạt được. 

Tổng hợp by Tienlx / www.sicprimex.vn

Được đăng vào

Viết bình luận