DUNG DỊCH LÀM ẨM IN OFFSET (2): NHỮNG ẢNH HƯỞNG TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH

Dragonhair 16/08/2021 16:51 28 phút đọc 8 lượt xem Xem trên prima.vn
DUNG DỊCH LÀM ẨM IN OFFSET (2): NHỮNG ẢNH HƯỞNG TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH

Prima.vn xin giới thiệu bạn đọc phần hai của loạt bài về dung dịch làm ẩm. Trong phần này chúng tôi sẽ đi sâu vào các vấn đề sau: cách đo các thông số pH, độ dẫn điện, phân tích sự ảnh hưởng của dung dịch làm ẩm đến quá trình in, ảnh hưởng của vật liệu in, mối tương quan của các thông số đến quá trình vận hành, các hướng dẫn sử dụng dung dịch làm ẩm trong vận hành, cách thức giải quyết một số sự cố hay gặp.

Các Thuật ngữ sử dụng trong bài

  • Chất phụ gia/dung dịch pha sẵn: Dung dịch nước máng pha sẵn, đậm đặc, được bán trên thị trường, dùng để pha với nước đã qua xử lý tạo thành dung dịch làm ẩm.
  • Dung dịch làm ẩm: dung dịch đã pha với pH và nồng độ thích hợp, dùng trong máy in offset (còn gọi là nước máng).

Trong khi các kỹ thuật in Letterpress, in ống đồng và in lụa vận hành dựa trên các nguyên tắc vật lý. Kỹ thuật in offset được gọi là "quy trình in hóa học". Vùng hình ảnh in và vùng không in, không bị phân tách bởi sự khác biệt về chiều cao, mà bởi thuộc tính đẩy nhau giữa nước và dầu. Các khu vực không in là ưa nước, các khu vực in là ưa dầu. Theo nguyên tắc này, quá trình in không chỉ cần mực mà còn cả nước. Rõ ràng nước đóng một vai trò rất quan trọng ở đây.

Hình 1: cấu trúc trên bản in, điểm tram nằm trên phần tử không in aluminium oxide

Nước chúng ta dùng để pha dung dịch làm ẩm cho in offset là nước được xử lý từ nhà máy nước, với rất nhiều sự khác biệt giữa các vùng, thời gian trong ngày. Về mặt sử dụng, nước máy phải thỏa mãn một số đặc tính.

  • nước uống phải không có mùi và vị, ít vi trùng và hàm lượng natrium clorua tương đối thấp.
  • nước làm mát phải không có muối ăn mòn.
  • nước giặt phải mềm đối với các chất tẩy rửa cần thiết.

Do mỗi vùng địa lý có chất lượng nước khác nhau, nên quy phạm của nước uống cũng dao động rất lớn. Tổng thể, các thành phần điển hình của nước uống được trình bày dưới đây, các thành phần liên quan đến in được đánh dấu *:

  • Muối/cation: Natri, kali, canxi *, magiê * và một số thành phần sắt, mangan, kẽm và nhôm
  • Muối/anion: hydrocacbonat *, clorua *, sulphat *, nitrat *, photphat và silicat
  • Khí: Oxy, nitơ, carbon dioxide và các hợp chất hữu cơ và vi sinh vật (nước uống <100 vi trùng /ml).
(Xem lại phần 1 thành phần của nước dùng để pha dung dịch làm ẩm và xử lý nước).https://prima.vn/dung-dich-lam-am-in-offset-1/

Chất lượng nước phù hợp là một trong những điều kiện tiên quyết để đảm bảo quá trình in không gặp sự cố. Ngoài ra, việc các chất phụ gia đã được điều chỉnh theo từng ứng dụng là hoàn toàn cần thiết. Ngày nay các chất phụ gia cho dung dịch làm ẩm phải đảm bảo tuân theo nhiều yêu cầu.

  • Ổn định giá trị pH trong giới hạn cho phép.
  • Bảo vệ chống ăn mòn bản in.
  • Bảo vệ chống lại sự hình thành mùi và chất nhờn trong hệ thống cấp ẩm.
  • Thiết lập chính xác sức căng bề mặt để cải thiện sự thấm ướt và kiểm soát quá trình nhũ hóa.
  • Ngăn ngừa các muối calcium không hòa tan (loại bỏ).
  • Giảm đóng cặn trên cao su.
  • Giảm tỷ trọng IPA.
  • Bảo vệ chống ăn mòn (máy in).
pH và độ dẫn điện

pH = 7, trung hòa có nghĩa là acid và bazo cân bằng. pH nhỏ từ 7-1, nồng độ acid tăng dần và pH từ 7-14 bazo tăng dần. Sự thay đổi giá trị pH của một đơn vị, ví dụ: pH = 5 đến pH = 4 có nghĩa là nồng độ axit cao hơn gấp mười lần. Do đó, những thay đổi nhỏ trong giá trị pH có thể có ảnh rất hưởng lớn. Để dễ hình dung mức độ acid và bazo như thế nào trong thực tế, chúng ta xem bảng bên dưới.

 
Chất pH
Dịch dạ dày 0.9 – 2.3
Nước chanh 2.2 – 2.3
Giấm 3.0 – 3.1
Dung dịch làm ẩm 4.8 – 5.3
Sữa 6.4 – 6.7
Nước tinh khiết 7.0
Máu 7.38
Nước biển 7.8 – 8.2
Xà phòng 8.2 – 8.7
Nước vôi 12.3
 

[membersonly display=" Vui lòng đăng nhập để xem chi tiết và tham gia bình luận. Xin cám ơn " linktext="Đăng nhập"]

Tầm quan trọng của dung dịch làm ẩm in offset Nồng độ axit trong dung dịch làm ẩm ảnh hưởng đến nhiều tính chất khác nhau trong quá trình in (hình 2): Giữ sạch bản in, ổn đinh nhũ hóa mực in, làm khô oxy hóa mực in, độ bền của bản in và phản ứng với lớp tráng phủ của giấy.

Hình 2: Ảnh hưởng của giá trị pH đến tính chất in.

Ổn định giá trị pH

Để thiết lập và ổn định giá trị pH, các chất phụ gia của dung dịch làm ẩm được pha thêm các chất ổn định, đây là hợp chất gồm có acid và bazơ (kiềm). Chúng chỉ thay đổi giá trị pH ở mức tối thiểu, nếu một lượng nhỏ tạp chất acid hoặc kiềm được thêm vào, chúng sẽ gây phản ứng làm giảm tác động của các chất này,  và do đó đảm bảo giá trị pH không đổi, ngay cả với các ảnh hưởng bên ngoài như giấy hoặc mực in.

Chất lượng của các chất ổn định thể hiện bởi khả năng giữ ổn định của nó (xem hình 3). Hàm lượng chất ổn định này cung cấp thước đo cho số lượng các chất khác, ví dụ: Calcium cacbonat từ lớp phủ của giấy, có thể tương tác trong quá trình chạy máy nhưng không làm thay đổi đáng kể giá trị pH.

Hình 3 ổn định pH với hàm lượng chất ổn định phù hợp. Chất ổn định tốt (màu xanh), giữ pH không đổi theo thời gian.

Đặc trưng của các chất ổn định là giữ cho nồng độ nước máng ổn định (cũng như trong dung dịch pha sẵn). Không có mối tương quan tuyến tính giữa chất ổn định và pH. Do vậy, khi sử dụng, giá trị pH không được dùng để kiểm tra lượng của chất phụ gia pha vào nước máng, khi kiểm tra, hay pha dung dịch làm ẩm mới. Chỉ có thể đo độ dẫn điện để xác định lượng pha thêm cần thiết.

Hình 4: Mối liên quan giữa giá trị pH và lượng phụ gia pha thêm.

Giá trị pH có thể được đo bằng thiết bị điện tử hoặc bằng que thử. Các que thử thông thường có dung sai lớn đến ± 0,5 đơn vị pH. Tức là "giá trị đo được" là 4,8 cũng có thể giá trị pH thật của dung dịch làm ẩm là 4,3. Do vậy, nên ưu tiên đo bằng thiết bị điện tử. Các thiết bị này hiển thị, tùy thuộc vào giá mua của chúng, độ chính xác từ ±0,1 đến ±0,01 đơn vị pH.

Đo độ dẫn điện

Độ dẫn điện là đơn vị đo khả năng dẫn dòng điện. Trong các dung dịch, nó được tạo ra bằng cách phá vỡ các muối tạo ra ion. Nồng độ muối càng cao, lượng ion nhiều, độ dẫn điện càng cao. Độ dẫn điện được xác định bởi chất lượng nước và số lượng phụ gia được sử dụng.

Độ dẫn điện không liên quan đến khả năng in, nghĩa là không giống như giá trị pH, không có giới hạn trên hoặc khuyến cáo về khả năng in. Mặc dù vậy, thực tế chứng minh, không nên vượt quá độ dẫn điện của 1500 μS/cm khi pha dung dịch làm ẩm. Khuyến nghị này dựa trên mối tương quan giữa độ dẫn điện và nồng độ muối. Độ dẫn điện cao, đồng nghĩa với nồng độ muối cao, có thể gây ra ăn mòn kim loại trong máy in.

Hình 5: Độ dẫn điện như một hàm của số lượng thêm vào.

Độ dẫn điện và lượng phụ gia pha dung dịch làm ẩm

Độ dẫn điện là thước đo trực tiếp (tuyến tính) cho nồng độ của chất phụ gia, và có thể sử dụng để xác định chính xác liều lượng cần pha thêm vào nước. Trong trường hợp này, cần phải xem xét rằng nước máy đã có độ dẫn điện và ảnh hưởng đến kết quả đo. Chỉ có nước đã xử lý (khử khoáng) hầu như không có độ dẫn điện.

Độ dẫn điện bị ảnh hưởng mạnh bởi nồng độ cồn (như hình 5) cũng như các tạp chất từ mực và các thành phần của giấy. Do đó việc xác định nồng độ bằng đo độ dẫn điện, chỉ có thể thực hiện được khi pha dung dịch làm ẩm mới, với điều kiện nồng độ cồn không đổi. Mặt khác, việc đo độ dẫn điện thường xuyên cho phép kết luận mức độ ô nhiễm của dung dịch làm ẩm khi sử dụng, bởi vì: độ dẫn điện tăng lên khi ô nhiễm ngày càng tăng.

Bảo vệ bản in

Bản in phải được bảo vệ chủ yếu ở những khu vực không in. Mỗi lần hư hỏng hoặc thay đổi hóa chất sẽ dẫn đến sự thay đổi của màu mực (tông màu) trên tờ in. Ở một mức độ nhất định, dung dịch làm ẩm có thể bảo vệ vùng không in chống lại sự mài mòn. Không thể bảo vệ vùng in bằng dung dịch làm ẩm.

Tuy nhiên, phải thừa nhận rằng việc sử dụng các chất thay thế cồn có thể làm nhanh hỏng vùng in của bản dương, nhất là khi chưa nướng. Các tấm bản dương được nướng và bản âm ít nhạy hơn với dung dịch làm ẩm sử dụng các chất thay thế cồn.

Hình 6: Sự hình thành ăn mòn bản in. Vùng không in được tạo bởi hai thành lớp,  lớp đế (Basic material) aluminium, và lớp aluminium oxide.

Vùng không in, là một lớp hạt aluminium oxide, các hạt này tạo thành những con “kênh” hay dòng chảy trong vùng không in, ngăn dung dịch làm ẩm với lớp nhôm đế aluminium bên dưới (hình 6). Một số kênh, hay dòng chảy có rãnh sâu hơn trung bình, và chạm đến bề mặt nhôm. Khi máy dừng hoạt động, bản in bắt đầu khô, trong trường hợp này, nó gây ra phản ứng giữa nhôm với muối, nước hoặc không khí. Sản phẩm của phản ứng này, được gọi là "oxit hoang dã", rất lớn và có thể truyền vào mực, khi tiếp tục in, tạo thành những đốm trong mực. Những điểm như vậy có thể nhìn thấy trong hình ảnh in. Các phản ứng này có thể phá hủy hoàn toàn lớp aluminium oxide của phần tử không in, làm mất  thuộc tính in.

Vì vậy, khi dừng máy, chúng ta phải lau “keo” để không cho bản in tiếp xúc với không khí, ngăn phản ứng tạo ra “oxide hoang dã”. Các chất phụ gia tốt cần có thêm một chất đặc biệt, ngăn không khí thâm nhập, lấp đầy các lỗ tế vi, bảo vệ bản in khi ngừng máy. Hãy tham khảo chức năng này của các chất phụ gia từ nhà cung cấp.

Tác dụng kháng khuẩn

Do thành phần của dung dịch nước máng, nhiệt độ và tiếp xúc không khí liên tục, các dung dịch làm ẩm là môi trường dinh dưỡng lý tưởng cho vi khuẩn, nấm men và nấm phát triển. Điều này đặc biệt rất đúng cho các hệ thống sử dụng dung dịch làm ẩm thay thế cồn. Những vi sinh vật này không gây bệnh, tức là không độc hại nhưng chúng có thể gây ra mùi hôi, làm đầy hệ thống bằng bùn (các chất nhầy) và tắc vòi phun và đường ống.

Các chất phụ gia cho dung dịch làm ẩm phải có các chất thanh trùng. Những chất diệt khuẩn phải đảm bảo hai yêu cầu: một mặt là phải có tác dụng tức thời (khử trùng) và mặt khác là tác dụng lâu dài (bảo quản). Các chất khử khuẩn này phải tuân theo quy định chặt chẽ về bảo quản và sử dụng, quy tắc giống như với mỹ phẩm, để bảo vệ người sử dụng. Những yêu cầu như vậy làm cho các dung dịch pha sẵn có chất kháng khuẩn có giá thành cao hơn. Đây là thông tin thứ hai phải tham khảo từ nhà cung cấp.

Thiết lập sức căng bề mặt

Sự thấm ướt của các bề mặt rắn, ví dụ bản in và các lô, được xác định bằng sức căng bề mặt của chất lỏng làm ướt, ví dụ như dung dịch làm ẩm phủ lên bề mặt bản in (hình 7). Chất lỏng có sức căng bề mặt cao, ví dụ thủy ngân, thể hiện tính chất thấm ướt rất kém, vì giọt của chúng có dạng hình cầu, góc thấm ướt lớn. Do đó, các màng chất lỏng mà chúng tạo thành có xu hướng bị vỡ ra. Ngược lại, chất lỏng có sức căng bề mặt thấp, giống như cồn, có đặc tính thấm ướt tuyệt vời, vì chất lỏng trải rộng, mỏng trên bề mặt rắn.

Hình 7: Sức căng bề mặt của chất lỏng xác định khả năng thấm ướt của chúng.

Điều này có ý nghĩa thế nào với in offset? Các dung dịch làm ẩm có sức căng bề mặt lớn tạo thành các giọt lớn trên bề mặt bản và do đó dẫn đến việc làm ướt bản in không đồng đều. Để tạo thành lớp màng ẩm, cần một lượng ẩm lớn đáng kể. Không phải tất cả các hệ thống làm ẩm đều có thể cung cấp lượng ẩm nhiều như vậy. Nếu in với số lượng cao, mực sẽ bị dư thừa nước, dẫn đến cản trở cân bằng mực/nước.

Các dung dịch làm ẩm có sức căng bề mặt thấp, không gặp những vấn đề này, bởi vì chúng tạo thành màng mỏng đồng đều, ổn định. Việc giảm sức căng bề mặt dung dịch làm ẩm, bằng cách sử dụng cồn isopropyl (IPA) đã chứng minh hiệu quả của nó trong thực tế. Do những vấn đề về môi trường và giá thành, cồn IPA đang bị hạn chế sử dụng, các chế phẩm thay thế cồn ngày càng được sản xuất nhiều hơn.

Tác dụng của IPA có thể được hỗ trợ bởi các tác nhân làm ướt, cho phép giảm nồng độ cồn. Để in tốt, cần xác định chính xác sức căng bề mặt, cho phép thiết lập cụ thể các thông số của dung dịch nước máng. Trong việc kiểm soát chất lượng dung dịch làm ẩm, một thiết bị đo độ căng của dung dịch rất cần thiết.

Hình 8: Máy đo sức căng để xác định chính xác sức căng bề mặt của dung dịch làm ẩm.

Giảm cồn trong in offset

Ngoài việc giảm sức căng bề mặt đã đề cập, Cồn còn có những nhiệm vụ quan trọng khác, như tăng độ nhớt để cải thiện quá trình vận chuyển cũng như kiểm soát quá trình nhũ hóa.

Cồn bay hơi trong quá trình in và do đó không thể giữ ổn định tỉ trọng của cồn trong dung dịch làm ẩm, sự bay hơi cồn có thể giúp làm nguội máy in. Thay thế cồn bằng việc sử dụng các tác nhân làm ướt cũng có thể đảm bảo sự thấm ướt tốt, nhưng độ nhớt thấp hơn đồng nghĩa với việc dẫn dung dịch kém hơn. Khi sử dụng các chất thay thế cồn, hoặc giảm lượng cồn sử dụng, cần phải tăng công suất hoạt động của hệ thống cấp ẩm.

Nhiệm vụ quan trọng thứ ba của cồn là kiểm soát quá trình tạo nhũ tương. Do bản chất của quá trình in, mực in sẽ hấp thụ dung dịch làm ẩm và tạo thành nhũ tương nước trong dầu. Khảo sát của FOGRA cho thấy rằng, nước bảo vệ vùng không in theo hai bước:

  1. Đầu tiên, khi bắt đầu chà ẩm và chà mực, tạo ra “liên kết nước” là những giọt cực nhỏ, thậm chí không thể nhìn thấy dưới kính hiển vi. Bản in vẫn chưa chạy sạch.
  2. Sau nhiều vòng quay, khi mực được bão hòa với “liên kết nước” này, tạo thành các giọt lớn hơn có thể nhìn thấy (còn gọi là "nước tự do" hoặc "nước bề mặt"), làm sạch bản in.

Giữa “nước tự do” và “liên kết nước” tồn tại một sự cân bằng rất nhạy cảm, điều này thường chỉ có thể đạt được bằng cách sử dụng IPA. Thay thế cồn có thể làm xáo trộn sự cân bằng này. Nguy cơ dẫn đến sự cân bằng bị dịch chuyển sang hướng bất lợi của “nước tự do” khiến bản in không sạch. Điều này rất bất lợi cho các hệ thống cấp ẩm gián tiếp, nơi mực và dung dịch làm ẩm tiếp xúc rất nhiều tại lô bắc cầu. Cấu trúc của hệ thống làm ẩm phải được tính đến khi sử dụng các sản phẩm thay thế cồn.

Có  thể tiết kiện IPA bằng các giảm tỷ lệ sử dụng cồn trong dung dịch làm ẩm. Việc giảm cồn, trong xưởng in cần phải được thực hiện theo ba bước:

  1. Xác định nồng độ cồn chính xác bằng máy đo, và có thể giảm từ mức đang sử dụng xuống 10-14%. Bước này có thể được thực hiện ngay lập tức, hầu như không cần thay đổi phụ gia dung dịch làm ẩm.
  2. Giảm lượng cồn xuống còn 5-7%, khi sử dụng chất phụ gia thích hợp. Trước khi lập lên kế hoạch cắt giảm thêm, máy in nên theo dõi các thông số của hệ thống cấp ẩm, chất lượng sản phẩm trong một thời gian dài, để rút kinh nghiệm và điều chỉnh các thông số.
  3. Giảm tiếp tục đến nồng độ thấp nhất, mà vẫn duy trì chất lượng in ổn định.
Trong bối cảnh này, các khuyến nghị sau đây cần được xem xét:
  • Cài đặt chính xác các thông số của máy in (áp lực lô, áp lực in...)
  • Làm lạnh nước máng ở bồn trung tâm tốt (12 – 18 độ C. Theo khuyến cáo của nhà sản xuất)
  • Tăng lượng nước cung cấp, nếu cần thiết (vì giảm lượng cồn)
  • Vệ sinh đúng định kỳ.
  • Nếu cần thiết hãy nướng bản (để tăng độ bền)
  • Sử dụng các loại lô ưa nước (hydrophilic roller)

Ngoài ra, việc sử dụng nước đã qua xử lý khử khoáng và lô phủ gốm cũng cải thiện được ở một mức độ nhất định.

Xác định chính xác nồng độ cồn

Việc giảm độ cồn chỉ có ý nghĩa, nếu có thể xác định chính xác nồng độ cồn. Rất tiếc, việc xác định độ cồn thường không cho kết quả chính xác: Máy đo độ cồn và dụng cụ đo độ cồn xác định lượng cần thêm vào thông qua trọng lượng riêng của dung dịch làm ẩm. Trọng lượng riêng của dung dịch làm ẩm lại được xác định bởi cồn cũng như các phụ gia thêm vào, mối tương quan này gây nên sự thay đổi, rất khó để đo lường chính xác bằng các công cụ thông thường. Chỉ có thể xác định chính xác thông qua máy đo sắc ký khí hoặc các cảm biến đặc biệt.

Hình 9: Ảnh hưởng của phụ gia đến liều lượng cồn trong dung dịch làm ẩm. Các giá trị trong bảng được đo bằng đồng hồ đo. Mức chênh lệch rất lớn giữa nồng độ cồn thực tế và giá trị đo được. Tương tác giữa kiềm (alkaline) trong giấy và acid trong dung dịch làm ẩm.

Do các đặc tính tích cực đa dạng của chúng, kiềm trong giấy có tác dụng rất lớn đối với chất lượng của các loại giấy khác nhau. Ngược lại, phụ gia của dung dịch làm ẩm vẫn là acid. Do đó sự tương tác giữa chúng là không thể loại trừ.

Giấy chứa kiềm do trong thành phần có chứa calcium carbonate, giúp giấy có độ mờ tốt. Hơn nữa, nguyên liệu thô rẻ tiền này có nhiều đặc tính tốt phù hợp cho chất tráng phủ trong quá trình sản xuất giấy. Loại giấy có chứa calcium carbonate không bị phân hủy bởi acid.

Dung dịch làm ẩm có acid sẽ hòa tan calcium carbonate, tạo ra khí, có thể làm giàu muối calcium trong dung dịch làm ẩm. Việc này có thể gây ra một loạt sự cố in, như:

  • Làm tăng giá trị pH trong dung dịch làm ẩm.
  • Đóng cặn trên cao su.
  • Làm “lột” lô mực.
  • Làm mất phần tử in trên bản in.
  • Tạo cặn và kết tủa trong máng nước.

Hình 10: Ảnh hưởng của giá trị pH đến sự mài mòn của lớp tráng phủ giấy.

Làm tăng giá trị pH trong dung dịch làm ẩm

Do phản ứng của dung dịch làm ẩm với calcium carbonate, các chất ổn định bị tiêu hao hết hoặc mất một phần. Do đó khả năng ổn định của chất phụ gia càng trở nên quan trọng. Việc tăng thêm chất phụ gia sẽ cải thiện tính ổn định. Tuy nhiên, nó không được làm giảm giá trị pH, vì sẽ làm tăng mức độ phá hủy lớp tráng phủ giấy và không thể đạt được sự ổn định của giá trị pH. (hình 10).

Đóng cặn trên cao su

Phản ứng của acid với thành phần alkaline, lớp tráng phủ của giấy bắt đầu tan rã, điều này làm mất đi một phần tính kết dính bên trong của lớp tráng phủ. Các hạt vô cơ trong chất tráng phủ tách ra khỏi giấy, đóng thành cặn trên cao su. Lỗi này trở nên rõ ràng hơn, khi quan sát các đơn vị in cuối cùng, cũng có thể gia tăng sự cố này, khi đạt được một số lượng in nhất định. Các chất phụ gia đặc biệt có thể được thêm vào để chống lại vấn đề này, bằng cách tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ các thành phần của lớp phủ.

Làm lột lô mực

Các ion calcium hòa tan trong dung dịch làm ẩm, phản ứng với các citrate thường có trong thành phần chất ổn định và tạo thành muối không hòa tan.

Chúng thâm nhập và bị giữ lại trong các lỗ trên bề mặt nhám của lô mực, do đó trở nên ưa nước. Nước thấm vào màng mực, mực bị đẩy ra khỏi bề mặt lô, các lô mực mất đi một phần mực, không còn vận chuyển được mực nữa. Trên bề mặt lô tạo ra những vùng hoặc đường không bám mực, giống như mực in bị “lột” ra khỏi lô (xem hình 11). Việc tái tạo các lô mực đã bị “lột” có thể được thực hiện với các chất rửa đặc biệt có khả năng hòa tan các loại muối calcium không hòa tan. Hãy tham khảo nhà cung cấp dung dịch pha sẵn, thường họ cũng sẽ cung cấp các chất tẩy rửa phù hợp với dung dịch nước máng.

Hình 11: lô mực bị "lột".

Làm mất phần tử in trên bản in

Ngoài sự mài mòn cơ khí làm mất chi tiết của bản in. Nguyên nhân thường gặp trong thực tế, có thể do muối calcium không hòa tan. Các muối ưa nước này lắng đọng trên bản in. Màng mực trên vùng phần tử in bị nước ngấm vào, mực bị đẩy hết ra ngoài và không còn truyền mực đến các vùng in. Khi đó chúng ta cần phụ gia dung dịch làm ẩm đặc biệt với các đặc tính sau đây có thể chống lại vấn đề này:

  • Giữ sự tác động thấp nhất đến lớp tráng phủ.
  • Ngăn ngừa sự hòa tan các loại muối calcium.
  • Dung lượng chất ổn định tốt.
  • Giảm thiểu lượng đóng cặn trên cao su.

Hình 12: Ảnh hưởng của thành phần dung dịch làm ẩm đến sự hình thành muối calcium.

Sự ăn mòn trong máy in

Sự ăn mòn trong máy in là yếu tố quyết định cho việc lựa chọn vật liệu. Các vật liệu như thép, hợp kim thép và thép niken có thể được xem xét. Các chất phụ gia trong dung dịch làm ẩm có thể làm giảm đáng kể sự ăn mòn những vật liệu này. Bằng các phép đo điện hóa và thử nghiệm ngâm trong dung dịch, trong đó xác định sự mất trọng lượng của một mẫu chất, tác động ăn mòn được điều tra trong phòng thí nghiệm. Hình 13a và 13b so sánh giữa lý thuyết và thực tế của hệ thống sử dụng chất ức chế ăn mòn (hệ thống ức chế) và không sử dụng chất ức chế.

Hình 13a: Xác định độ hao hụt khối lượng niken. Theo lý thuyết của các hệ thống bị ức chế  (đường màu xanh) và không bị ức chế (đường màu đỏ).

Hình 13b: Xác định độ hao hụt khối lượng niken. Theo thực tế của các hệ thống bị ức chế và không bị ức chế.

Các hệ thống không sử dụng chất ức chế cho thấy sự mất khối lượng tăng liên tục. Tuy nhiên, các hệ thống bị hạn chế chỉ cho thấy sự ăn mòn nhẹ ở thời điểm ban đầu, sau đó giảm nhanh đáng kể. Thực tế, việc sử dụng chất ức chế ăn mòn chỉ có tác dụng nhỏ, nếu không xem xét các ảnh hưởng khác khi máy in hoạt động:

  • Bảo trì máy móc.
  • Chất lượng nước (các giới hạn 25 ppm đối với clorua cũng như 50 ppm đối với sulphat và 20 ppm đối với nitrat, (xem phần 1)
  • Loại Mực, giấy và các loại nguyên vật liệu khác.

Toàn bộ ngành công nghiệp giấy, mực, sản xuất máy in và hóa chất đều phải được định hướng về bảo vệ chống ăn mòn.

Một số lỗi thường gặp do dung dịch làm ẩm trong quá trình vận hành được liệt kê dưới đây.

Các lỗi này được thống kê từ thực tế và khoanh vùng những nguyên nhân gây ra, có thể giúp chúng ta nhanh chóng giải quyết sự cố. Có những sự cố đến từ những nguyên nhân đơn lẽ. Nhưng cũng có những vấn đề là kết hợp của nhiều nguyên nhân, và xử lý nó cũng cần phối hợp nhiều yếu tố.

Vấn đề/sự cố Nhận diện Nguyên nhân (có thể) Hành động khắc phục
Độ pH giá trị pH ngoài phạm vi 4,8-5,5   không đủ phụ gia trong dung dịch làm ẩm; chất ổn định sai; sử dụng giấy có độ kiềm cao. Đo và điều chỉnh chính xác liều lượng phụ gia; điều chỉnh lại pH của dung dịch; sử dụng chất ổn định ở pH cao hơn, hạn chế tác động đến giấy
Lột lô Mực bám không đồng đều trên lô mực, không truyền mực xuống bản in. muối calcium không hòa tan từ nước, mực, giấy (nguồn chính) bám lên lô mực làm sạch lô bằng dung dịch chuyên dụng, sử dụng phụ gia có tính năng chống lại kết tủa của muối calcium; đặt giá trị pH ở giới hạn dung sai trên là pH 5,1-5,5
Đóng cặn/kết tủa cặn/tinh thể màu trắng trong nước máng, trên bản in và cao su Giống lột lô Giống lột lô
Mất phần tử in (bay bản) Mực không bám vào vùng in; xáo trộn mực khi truyền xuống giấy Giống lột lô Giống lột lô. Lưu ý: không sử dụng dung dịch làm sạch lô cho bản in, có thể làm hỏng bản in.
Làm mòn bản in Mất phần tử in             Vùng không in Thông số máy in sai; sử dụng dung dịch làm ẩm có hoạt tính cao.         Cài đặt máy in sai; Không đủ chất bảo vệ kiểm tra thông số máy, áp lực in bản-cao su không quá 0,15 mm; bản dương có thể bị tổn hại một phần bởi chất thay thế cồn; Nướng bản, nếu cần; Thay bản in hoặc phụ gia;   xem ở trên; Sử dụng phụ gia có khả năng bảo vệ bản in tốt hơn
Ăn mòn bản in Có “bong bóng” trên bản và tờ in. Không đủ chất bảo vệ bản; cũng bị ảnh hưởng bởi chất lượng của bản in Sử dụng phụ gia bảo vệ bản tốt hơn;   Đổi bản nếu cần
Làm khô mực kém Tờ in không khô hoặc khô quá chậm Mực không phù hợp với vật liệu;   giá trị pH của dung dịch làm ẩm quá thấp; Ảnh hưởng của vật liệu; Nước trong mực quá cao thay đổi loại mực, ví dụ: không sử dụng mực loãng trên giấy metalize hoặc vật liệu có độ thấm hút thấp; đặt giá trị pH ở giới hạn dung sai trên là pH 5,1-5,5; sử dụng chất phụ gia đặc biệt khi in foil; điều chỉnh mực phù hợp với vật liệu; Thay đổi vật liệu, nếu cần; Xem thêm "nhũ tương"
Tạo bọt Dung dịch làm ẩm tạo bọt khi bơm về bồn Chất tẩy rửa trong dung dịch, bơm trở lại với áp suất cao; Chất phụ gia cũng có thể tạo bọt; pha dung làm ẩm mới; tránh dùng chất tẩy rửa trong hệ thống, nếu cần sử dụng chất khử bọt; giảm công suất bơm/hồi lưu nếu cần, thay chất phụ gia
Đóng tụ trên cao su Trong vùng in: đóng tụ “dương”         Vùng không in: đóng tụ “âm” Độ tách dính của mực cao, lột lớp phủ trên giấy; Acid trong dung dịch làm ẩm phá hủy bề mặt giấy     cân bằng mực/nước, rửa sạch mực nếu có thể, giảm độ tách dính của mực in; nếu cần, hãy thay đổi giấy; dùng chất phụ gia có khả năng chống đóng tụ; đặt giá trị pH của dung dịch làm ẩm ở giới hạn trên thành pH 5,1-5,5   Phối hợp cả dung dịch làm ẩm và mực in lỗi cũng có thể xảy ra bởi chất lượng giấy (độ thấm hút, thành phần lớp phủ)
Giữ sạch bản in trong quá trình in Lúc bắt đầu in, hoặc sau khi bấm nút dừng rồi in lại, bản in rất chậm sạch. giá trị pH quá cao; nồng độ cồn quá thấp; chất bảo vệ bản không đủ cài đặt máy in không đúng, cân bằng mực/nước bị xáo trộn Đặt giá trị pH ở khoảng dung sai thấp hơn đến pH 4,8-5,1, theo dõi quá trình khô của mực và phản ứng với lớp phủ giấy; kiểm tra nồng độ cồn và hiệu chỉnh nếu cần thiết; kiểm tra và tăng thêm lượng phụ gia cho dung dịch làm ẩm nếu cần thiết; kiểm tra các cài đặt, có thể là áp áp lực lô chà ẩm thấp; điều chỉnh Mực/nước cân bằng từng bước.
Vùng không in bị nhiễm màu. Vùng không in chuyển nhẹ qua màu mực in. (Xem thêm ăn mòn bản in) giá trị pH quá cao; không đủ chất bảo vệ bản; Không đủ nước trên bản; truyền mực dư (làm nhòe mực); đóng cặn trên bản và cao su; nồng độ cồn quá thấp; cân bằng mực/nước; kiểm soát nhiệt độ không đủ thiết lập và kiểm tra giá trị pH kiểm tra và tăng số lượng  bổ sung phụ gia, nếu cần thiết; kiểm tra lượng ẩm; giảm truyền mực; loại bỏ nguyên nhân cho các chất cặn (xem ở trên; kiểm tra nồng độ cồn; kiểm tra nước mực, điều chỉnh cân bằng mực/nước; kiểm tra kiểm soát nhiệt độ của mực hoặc dung dịch làm ẩm
Bắt dơ Vùng không in bám mực Thiếu nước hoặc dư mực kiểm tra cài đặt máy in, kiểm tra nồng độ cồn. Xem thêm “vùng không in bị nhiễm màu”
Bụi mực nhũ tương mực/nước bám tại các mép lô và bay lên tạo bụi. Nước thâm nhập vào mực quá nhiều; Cài đặt máy không đúng kiểm tra nồng độ cồn, nếu cần, điều chỉnh lượng mực và lượng ẩm. Xem thêm "tạo sương mù"
Tạo sương mù xảy ra trên toàn bộ chiều rộng của lô mực, chủ yếu sương mù mực. Tính lưu biến của mực in; Áp lực các lô mực qua cao; Nhiệt độ lô mực cao Tham khảo về sự thay đổi lưu biến của mực với nhà sản xuất mực; kiểm tra áp lực các lô: kiểm soát nhiệt độ của các lô chà mực; kiểm tra kiểm soát nhiệt độ hệ thống cấp mực
Nhũ tương hóa Nước thâm nhập vào mực vừa đủ, tạo nhũ tương mong muốn. Khi nhũ tương có nhiều nước, mất ổn định Lắp đặt lô sai vị trí; giá trị pH quá cao; cấp dư nước; lượng IPA quá cao; nước quá mềm; cấp mực quá ít kiểm tra hệ thống lô mực; kiểm tra và cài đặt giá trị pH (trong khoảng: 4,8-5,3); kiểm tra và thiết lập liều lượng phụ gia pha vào nước máng; kiểm tra và điêu chỉnh lượng IPA; Kiểm tra độ cứng nước  (8-10 ° dH); Kiểm tra mật độ/lab trên thang đo.
Vi sinh vật Có mùi hôi và chất nhờn trong hệ thống Hàm lượng phụ gia trong dung dịch làm ẩm quá thấp; nước máy chứa quá nhiều vi trùng; hình thành loại vi trùng kháng thuốc Trước khi thực hiện bất kỳ biện pháp nào, hãy làm sạch hệ thống (bằng dung dịch tẩy rửa); kiểm tra hàm lượng phụ gia trong dung dịch làm ẩm; kiểm tra chất lượng nước; thay đổi chất bảo quản nếu cần
Gia tăng tầng thứ Mực quá nhiều; xem "nhũ tương hóa"; điều chỉnh mực/vật liệu. Xem phần nhũ tương Điều chỉnh mực/vật liệu
  Kết luận.

Đến đây, chắc chắn chúng ta đã hiểu và thấy rõ rằng, dung dịch làm ẩm ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng in, hoạt động sản xuất, tính ổn định của hệ thống mà mỗi nhà in đang vận hành. Phụ gia để pha dung dịch làm ẩm là sản phẩm công nghệ cao, đắt tiền. Chỉ có thể sử dụng nó hiệu quả, đúng giá trị mà nó mang lại, nếu chúng ta kiểm soát được nguồn nước đầu vào, các thông số phù hợp với kỹ thuật in offset. Hãy luôn tham khảo các nhà cung cấp mực, vật liệu in để có thể pha dung dịch nước máng đúng yêu cầu, nhằm tối ưu hóa quá trình vận hành của máy in.

Như trên đã phân tích, nguồn nước đầu vào, mỗi nơi mỗi khác, mỗi thời điểm mỗi khác. Muốn kiểm soát tốt chúng ta cần có hệ thống xử lý nước, để đảm tính ổn định của nước dùng pha dung dịch nước máng. Mặt khác, với các yêu cầu ngày càng cao và thay đổi thường xuyên, chúng ta cũng cần phải trang bị các thiết bị thí nghiệm và thiết bị đo, kiểm tra, để đảm bảo hoạt động của máy in ổn định và đạt chất lượng in tốt hàng ngày.

Nếu các nhà In không thể thiết lập phòng thí nghiệm để phục vụ cho mình, chúng ta có thể sử dụng các dịch vụ có sẵn trên thị trường. Tại Prima.vn, chúng tôi cung cấp các hệ thống đo, đào tạo và các dịch vụ đi kèm, bao gồm:

  • Phép đo kiểm tra tính lưu biến (đặc điểm dòng chảy), nhũ tương.
  • Khả năng thấm ướt với các máy đo sức căng bề mặt.
  • Thiết bị đo pH
  • Thiết bị đo độ dẫn điện
  • Đo nồng độ cồn (đo khúc xạ)
  • Xác định lượng nước hấp thụ và cân bằng mực/nước, để tối ưu hóa chúng một cách cụ thể.

Không có chất lượng nước giống nhau giữa các nhà in. Sản phẩm in và các điều kiện chung, có thể khác nhau rất lớn giữa các nhà in. Vì vậy dịch vụ và sự hỗ trợ của các nhà cung cấp có tầm quan trọng quyết định đối với nhà in.

  • Phân tích nước để đánh giá tính phù hợp cho in ấn và tính ăn mòn của nước.
  • Kiểm tra liều lượng phụ gia và IPA cũng như thiết lập các đường tiêu chuẩn.
  • Tư vấn quy hoạch hệ thống xử lý nước và tối ưu hóa cung cấp dung dịch làm ẩm
  • Tạo một báo cáo liên quan đến tình trạng vi khuẩn trong các hệ thống lớn
  • Tài liệu hướng dẫn, thông tin kỹ thuật cho quá trình in và kiểm tra.
Tham khảo: [1] Handbook of print media - Heidelberg publication 2001e (Offset printing) [2] Improving Printability on a Sheet-fed Offset Press With Continuous Dampening System Upgrade. [3] Fountain Solution Brochure - fundamentals of offset dampening. Phần 1: https://prima.vn/dung-dich-lam-am-in-offset-1/ [/membersonly]    
Bài viết gốc được đăng tại https://prima.vn/dung-dich-lam-am-in-offset-2-nhung-anh-huong-trong-qua-trinh-van-hanh/. Nội dung hiển thị nguyên văn, không qua chỉnh sửa.