Đánh Giá Chất Lượng In Giữa Mực In Offset Gốc Dầu Mỏ và Mực In Gốc Dầu Thực Vật

Đồ án tốt nghiệp phân tích chất lượng in giữa mực offset gốc dầu mỏ và mực gốc dầu thực vật, cung cấp cái nhìn sâu sắc về công nghệ in.

• Tác giả: Hoàng Nguyễn Ánh Dương
• Người hướng dẫn: Thạc Sĩ Chế Quốc Long
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hcm
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật In
• Đề tài: Đánh Giá Chất Lượng In Giữa Mực In Offset Gốc Dầu Mỏ Và Mực In Gốc Dầu Thực Vật
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
• 1.3. Mục tiêu thực hiện
• 1.4. Đối tượng nghiên cứu
• 1.5. Phạm vi nghiên cứu và giới hạn đề tài
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Nguyên lý in Offset
• 2.2. Mực in Offset
• 2.3. Mực in Offset gốc dầu mỏ
• 2.4. Mực in Offset gốc dầu thực vật
• 2.5. Tính chất của mực in bị ảnh hưởng bởi dầu liên kết
• 2.6. Khả năng chịu nước
• 2.7. Độ dày lớp mực
• 2.8. Ảnh hưởng của mực in đến chất lượng in
• 2.9. Gia tăng tầng thứ
• 2.10. Chất lượng điểm tram
• 2.11. Khả năng mở rộng gamut màu
• 3. CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH TIÊU CHÍ, PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA HAI LOẠI MỰC IN OFFSET
• 3.1. Các tiêu chí đánh giá mực in trong phòng thí nghiệm
• 3.2. Tham chiếu theo tiêu chuẩn tiêu chuẩn DIN ISO 2846
• 3.3. Đối tượng và tiêu chí đánh giá chất lượng in trên testform
• 3.4. Tham chiếu chuẩn ISO 12647-2 2013
• 3.5. Xây dựng Testform
• 4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG IN
• 4.1. Thực nghiệm tại phòng thí nghiệm
• 4.2. Mục đích thực nghiệm
• 4.3. Phương pháp thực nghiệm
• 4.4. Điều kiện thực nghiệm
• 4.5. Kết quả thực nghiệm
• 4.6. Thực nghiệm đánh giá chất lượng in
• 4.7. Mục đích thực nghiệm
• 4.8. Phương pháp thực nghiệm
• 4.9. Điều kiện thực nghiệm
• 4.10. Kết quả thực nghiệm
• 5. CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: THIẾT BỊ SẢN XUẤT VÀ ĐIỀU KIỆN ĐO
• PHỤ LỤC 2: QUY TRÌNH LÀM VIỆC VỚI I1PROFILER
• PHỤ LỤC 3: SẢN PHẨM THỰC NGHIỆM TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU IN
• PHỤ LỤC 4: HÌNH DẠNH ĐIỂM TRAM
• PHỤ LỤC 5: QUY TRÌNH SỬ DỤNG CHỨC NĂNG ISO-CHECK CỦA MÁY ĐO TECHKON SPECTRODENS

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Chất Lượng In Mực In

Đánh giá chất lượng in là một yếu tố quan trọng trong ngành in ấn. Việc so sánh giữa mực in offset gốc dầu mỏ và mực in gốc dầu thực vật giúp xác định ưu nhược điểm của từng loại mực. Mục tiêu của nghiên cứu này là cung cấp cái nhìn tổng quan về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng in và ứng dụng thực tiễn của chúng.

1.1. Khái Niệm Về Chất Lượng Mực In

Chất lượng mực in được xác định bởi nhiều yếu tố như độ nhớt, khả năng tái tạo màu và độ bền sáng. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình in và chất lượng sản phẩm cuối cùng.

1.2. Lịch Sử Nghiên Cứu Về Mực In

Nghiên cứu về mực in đã diễn ra từ lâu, với nhiều cải tiến trong công nghệ sản xuất. Việc sử dụng mực in gốc dầu thực vật đang ngày càng trở nên phổ biến nhờ tính thân thiện với môi trường.

II. Vấn Đề Chất Lượng In Trong Ngành In Ấn

Chất lượng in không chỉ phụ thuộc vào loại mực mà còn vào quy trình in và thiết bị sử dụng. Các vấn đề thường gặp bao gồm độ nhòe, màu sắc không đồng nhất và độ bền của hình ảnh. Việc so sánh giữa mực in gốc dầu mỏ và mực in gốc dầu thực vật giúp nhận diện rõ hơn các thách thức trong ngành.

2.1. Thách Thức Trong Việc Đánh Giá Chất Lượng

Đánh giá chất lượng in gặp nhiều khó khăn do sự đa dạng của các yếu tố ảnh hưởng. Các tiêu chí như độ nhớt và khả năng tái tạo màu cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.2. Ảnh Hưởng Của Mực In Đến Quy Trình In

Mực in có thể ảnh hưởng đến tốc độ in, độ chính xác và chất lượng hình ảnh. Việc lựa chọn loại mực phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

III. Phương Pháp Đánh Giá Chất Lượng Mực In

Để đánh giá chất lượng của mực in offset gốc dầu mỏ và mực in gốc dầu thực vật, cần áp dụng các phương pháp khoa học và tiêu chuẩn quốc tế. Việc xây dựng Testform và thực hiện các thí nghiệm là cần thiết để có được kết quả chính xác.

3.1. Tiêu Chí Đánh Giá Chất Lượng Mực In

Các tiêu chí đánh giá bao gồm độ nhớt, độ bền sáng và khả năng tái tạo màu. Những tiêu chí này giúp xác định chất lượng và tính ứng dụng của từng loại mực.

3.2. Quy Trình Thực Nghiệm Đánh Giá

Quy trình thực nghiệm bao gồm việc chuẩn bị mẫu mực, thiết lập điều kiện in và thực hiện các phép đo cần thiết để đánh giá chất lượng in.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Chất Lượng In

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa mực in gốc dầu mỏ và mực in gốc dầu thực vật. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng mực gốc dầu thực vật có nhiều ưu điểm về tính thân thiện với môi trường và khả năng tái tạo màu.

4.1. So Sánh Độ Nhớt Giữa Hai Loại Mực

Độ nhớt của mực in ảnh hưởng đến khả năng chảy và bám dính. Kết quả cho thấy mực gốc dầu thực vật có độ nhớt thấp hơn, giúp cải thiện quy trình in.

4.2. Đánh Giá Khả Năng Tái Tạo Màu

Khả năng tái tạo màu của mực in gốc dầu thực vật được đánh giá cao hơn, cho phép tạo ra các sản phẩm in chất lượng tốt hơn.

V. Kết Luận Về Chất Lượng In Mực In

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc lựa chọn giữa mực in gốc dầu mỏ và mực in gốc dầu thực vật cần dựa trên các tiêu chí chất lượng cụ thể. Mực gốc dầu thực vật không chỉ thân thiện với môi trường mà còn mang lại chất lượng in tốt hơn.

5.1. Tương Lai Của Mực In Thân Thiện Với Môi Trường

Sự phát triển của công nghệ in và nhu cầu sử dụng mực in thân thiện với môi trường sẽ tiếp tục gia tăng trong tương lai.

5.2. Đề Xuất Cho Nghiên Cứu Tiếp Theo

Cần thực hiện thêm nhiều nghiên cứu để đánh giá chất lượng của các loại mực khác nhau trong nhiều điều kiện in khác nhau.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp in ấn và sản xuất bao bì, đặc biệt là bao bì thực phẩm, vấn đề an toàn sức khỏe và bảo vệ môi trường đang trở thành tiêu chuẩn bắt buộc. Các loại mực in Offset truyền thống sử dụng dầu liên kết có nguồn gốc từ dầu mỏ chứa các hợp chất hydrocacbon bão hòa (MOSH - Mineral Oil Saturated Hydrocarbons) và hydrocacbon thơm (MOAH - Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons). Theo đánh giá từ Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA), việc hấp thụ MOAH có nguy cơ gây biến đổi gen, ung thư và ảnh hưởng đến chức năng sinh sản, trong khi MOSH có khả năng tích tụ tại các mô nội tạng như gan, lá lách và hạch bạch huyết. Tại các thị trường phát triển, việc kiểm soát dư lượng dầu khoáng từ bao bì giấy tái chế và mực in tiếp xúc gián tiếp hoặc trực tiếp với thực phẩm đã được siết chặt.

Để hướng tới sản xuất bền vững và đáp ứng các quy định an toàn, mực in gốc dầu thực vật (như dầu đậu nành, dầu hạt lanh, dầu cây tùng) được nghiên cứu ứng dụng nhằm thay thế dầu khoáng. Tuy nhiên, việc thay đổi cấu trúc dung môi và dầu liên kết dẫn đến sự biến đổi về các đặc tính lưu biến, độ nhớt, độ tách dính, tốc độ khô và khả năng truyền mực, từ đó tác động trực tiếp đến chất lượng phục chế hình ảnh trên máy in công nghiệp. Đề tài khóa luận tốt nghiệp "Đánh giá chất lượng in giữa mực in Offset gốc dầu mỏ và mực in gốc dầu thực vật" được thực hiện nhằm kiểm chứng, đo đạc định lượng và so sánh chất lượng in thực tế giữa hai dòng mực này.

Mục tiêu nghiên cứu:

1. Hệ thống hóa các kiến thức cơ bản về thành phần cấu tạo của mực in Offset và phân tích các tính chất vật lý, quang học bị biến đổi khi thay đổi nguồn gốc dầu liên kết (dầu mỏ sang dầu thực vật).
2. Phân tích các yếu tố chất lượng in bị tác động trực tiếp bởi mực in trong quá trình truyền mực và phục chế hình ảnh.
3. Xác định các tiêu chí đo kiểm kỹ thuật và thiết kế bảng in thử nghiệm (Testform) chuẩn hóa để đánh giá toàn diện các thông số in.
4. Triển khai thực nghiệm đo kiểm trong phòng thí nghiệm và in thực tế trên máy in Offset công nghiệp, từ đó phân tích số liệu thực nghiệm, xác định ưu nhược điểm của từng loại mực và đưa ra kết luận kỹ thuật.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hai loại mực in Offset gồm mực gốc dầu mỏ (nhãn hiệu Bestack) và mực gốc dầu thực vật từ dầu cây tùng (nhãn hiệu New Best One); hệ thống máy in Offset tờ rời; thiết bị thử độ in IGT; các đại lượng đo kiểm chất lượng in (mật độ quang học Density, giá trị tọa độ màu CIE $L^*a^b^$, độ sai biệt màu $\Delta E$, độ gia tăng tầng thứ TVI/Dot gain, khả năng truyền mực Ink trapping và không gian phục chế Gamut).
• Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm Vật liệu in và Xưởng in thực nghiệm thuộc Khoa In và Truyền thông, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
• Phạm vi kỹ thuật và tham chiếu: Hệ thống in Offset tờ rời 4 màu (máy in Komori Enthrone E-429); hệ thống chế bản CTP Suprasetter A105; tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế ISO 12647-2:2013 (kiểm soát quá trình in Offset) và DIN ISO 2846-1 (đặc tính màu sắc và độ trong suốt của bộ mực in 4 màu Process).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình kỹ thuật

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nguyên lý in phẳng gián tiếp của kỹ thuật in Offset, trong đó phần tử in (ưa dầu, kén nước) và phần tử không in (ưa nước, kén mực) cùng nằm trên một mặt phẳng bản in. Sự cân bằng mực - nước (dung dịch làm ẩm) quyết định sự ổn định của quá trình cấp mực. Cấu trúc mực in Offset gồm 4 thành phần chính: Pigment (chất tạo màu), Dầu liên kết (Varnish - tạo màng và kết dính hạt màu), Chất phụ gia và Hợp chất làm khô (xúc tác quá trình oxy hóa trùng hợp và thấm hút).

Các đặc tính lưu biến và quang học chịu tác động từ dầu liên kết bao gồm:

• Độ nhớt (Viscosity): Xác định lực cản dòng chảy của mực, ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân tán mực qua hệ thống lô truyền và khả năng tạo màng mực mỏng đồng đều.
• Độ tách dính (Tack): Lực cần thiết để tách màng mực giữa các bề mặt tiếp xúc (lô mực - bản in - cao su - giấy). Độ tách dính quá cao gây nhổ lông giấy, bóc tách bề mặt; độ tách dính quá thấp gây văng mực, lem màu và gia tăng tầng thứ lớn.
• Khả năng truyền mực (Ink Trapping): Đánh giá hiệu quả bám dính của lớp mực thứ hai in đè lên lớp mực thứ nhất trong điều kiện in 4 màu ướt chồng ướt (Wet-on-wet), tính toán theo công thức Preucil: $$F = \frac{D_{12} - D_1}{D_2} \times 100%$$ (Trong đó: $D_1$ là mật độ mực thứ nhất, $D_2$ là mật độ mực thứ hai, $D_{12}$ là mật độ tổng tại vùng in chồng hai màu).
• Độ sai lệch màu ($\Delta E$): Sử dụng công thức không gian màu CIE $L^*a^b^$ và công thức cải tiến $\Delta E_{2000}$ để định lượng khoảng cách sai biệt giữa màu in thực nghiệm và màu chuẩn tham chiếu.
• Độ gia tăng tầng thứ (TVI - Tonal Value Increase / Dot Gain): Hiện tượng biến dạng nở lớn của điểm tram từ dữ liệu chế bản số sang bản in và truyền lên giấy in.

Phương pháp nghiên cứu

Đề tài áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm kết hợp định lượng kỹ thuật, bao gồm:

1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Thu thập, tổng hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật in ấn quốc tế (ISO 12647-2, DIN ISO 2846-1) và tài liệu chuyên ngành vật liệu in.
2. Phương pháp thực nghiệm phòng thí nghiệm: Sử dụng thiết bị đo độ nhớt chuyên dụng, máy in thử nghiệm IGT Printability Tester để tạo mẫu màng mực đơn sắc (màu Yellow) trên giấy chuẩn, kiểm tra độ bền sáng qua phơi sáng cưỡng bức và đo độ nhũ tương hóa trong dung dịch nước máng.
3. Phương pháp thực nghiệm xưởng sản xuất: Xuất bản CTP, chuẩn hóa điều kiện máy in Offset công nghiệp, in bài mẫu Testform ở điều kiện vận hành tiêu chuẩn với hai bộ mực Bestack và New Best One.
4. Phương pháp đo quang phổ và xử lý dữ liệu: Sử dụng máy đo quang phổ Techkon SpectroDens để ghi nhận các giá trị Density, $L^*a^b^$, Dot Gain, Ink Trapping trên 18 phím mực; sử dụng phần mềm X-Rite i1Profiler để xuất và so sánh biểu đồ không gian màu (Gamut) 2D và 3D.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 trình bày bối cảnh chuyển dịch công nghệ trong ngành bao bì do các rủi ro độc chất học từ hợp chất MOSH/MOAH trong mực dầu khoáng. Tác giả tổng thuật lịch sử phát triển mực in thực vật bắt đầu từ cuộc khủng hoảng năng lượng thập niên 1970 tại Hoa Kỳ với sự ra đời của mực dầu đậu nành (Soy ink) do Hiệp hội Báo chí Hoa Kỳ nghiên cứu, sau đó mở rộng sang các dòng mực gốc dầu lanh và dầu cây tùng tại thị trường Châu Á và Châu Âu. Chương này xác định rõ tính cấp thiết, mục tiêu, đối tượng, giới hạn không gian - thời gian tại xưởng in Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM và các phương pháp nghiên cứu được triển khai.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 phân tích chuyên sâu nguyên lý truyền mực trong công nghệ in Offset tờ rời, cơ chế khô kết hợp giữa thấm hút vào sợi giấy và oxy hóa trùng hợp màng dầu liên kết. Tác giả so sánh cấu trúc hóa lý của mực in gốc dầu mỏ và mực in gốc dầu thực vật (dầu cây tùng), chỉ ra rằng dầu thực vật có tốc độ khô chậm hơn do tính chất liên kết hydrocacbon hữu cơ tự nhiên, làm thay đổi độ nhớt, độ dính và khả năng kháng ẩm. Chương này làm rõ cơ sở toán học và cơ chế vật lý của các chỉ tiêu chất lượng in: Ink trapping, gia tăng tầng thứ (Dot gain), chất lượng hình dạng điểm tram và mối quan hệ giữa độ dày lớp mực (mật độ Density) với khả năng mở rộng không gian màu CIELAB.

Chương 3: Xác định tiêu chí, phương pháp đánh giá chất lượng của hai loại mực in Offset

Chương 3 thiết lập hệ thống tiêu chí kỹ thuật và quy trình chuẩn bị thực nghiệm nhằm đảm bảo tính khách quan:

• Tiêu chuẩn phòng thí nghiệm: Sử dụng chuẩn DIN ISO 2846-1 làm hệ quy chiếu cho màu mực đơn lẻ (đo tọa độ màu $L^a^b^$, độ sai lệch $\Delta E_{ab}^$ của màu Yellow).
• Tiêu chuẩn bài in công nghiệp: Áp dụng chuẩn ISO 12647-2:2013 cho giấy in tráng phủ loại 1 (PS1 - Premium Coated Paper, định lượng 115 g/m², $L^=93, a^=1, b^*=-5$).
• Thiết kế Testform: Xây dựng bố cục bài in thử nghiệm chuẩn bao gồm: thang kiểm soát màu ColorBar (đo mật độ 18 vùng phím mực CMYK, bẫy mực RGB, gia tăng tầng thứ 25%, 50%, 75%), bảng thử màu chuẩn IT8.7/4 CMYK phục vụ tạo Profile ICC, các đối tượng tram AM/FM để soi hình dạng điểm tram, và các cụm hình ảnh đánh giá trực quan (hình ảnh dải màu rộng, chi tiết trái cây bão hòa cao, tông màu da người/chân dung).

Bảng tiêu chí đánh giá trong phòng thí nghiệm	Phương pháp đánh giá kỹ thuật
Độ tách dính (Tack)	Thông số kỹ thuật từ nhà sản xuất
Độ bóng (Gloss)	Thiết bị đo độ bóng quang học bề mặt
Độ nhớt (Viscosity)	Đo trên thiết bị đo độ nhớt chuyên dụng (cP / Pa.s)
Khả năng tạo màu sắc	Đo giá trị Density và sai lệch màu $\Delta E$ theo DIN ISO 2846
Độ bền sáng (Lightfastness)	Đo biến thiên $\Delta E$ trước và sau khi phơi sáng ban ngày
Khả năng tạo nhũ tương	Đánh giá độ loang và khả năng tách màng mực trong nước máng

Chương 4: Thực nghiệm đánh giá chất lượng in

Chương 4 là phần nội dung trọng tâm trình bày chi tiết quy trình hai giai đoạn thực nghiệm:

• Thực nghiệm 1 (Phòng thí nghiệm): Kiểm tra các mẫu mực Yellow của Bestack và New Best One trên thiết bị thử độ in IGT. Đo độ nhớt, kiểm tra độ bền sáng bằng việc so sánh chỉ số $\Delta E$ trước và sau thời gian phơi sáng tự nhiên, ngâm mẫu thử trong dung dịch nước máng tiêu chuẩn để đánh giá khả năng nhũ tương hóa.
• Thực nghiệm 2 (Xưởng in Offset): Cố định toàn bộ thông số chế bản CTP Suprasetter A105 (công suất laser, bước sóng 830 nm, nhiệt độ máy hiện G&J Raptor Pro 85T, kẽm nhiệt Bocica). Vận hành máy in Komori Enthrone E-429 với thứ tự in chuẩn 4 màu K - C - M - Y, kiểm soát áp lực in, tốc độ in và thành phần dung dịch làm ẩm (độ pH, độ dẫn điện, tỷ lệ cồn IPA). Tiến hành lấy mẫu ổn định và đo đạc quang phổ bằng Techkon SpectroDens trên 18 phím mực cho cả hai bài in thường và bài in nâng tông (tăng độ dày lớp mực).
• Phân tích dữ liệu: Ghi nhận và lập bảng so sánh chi tiết các giá trị mật độ quang học (Density), độ bẫy mực (Ink Trapping), tọa độ màu $L^*a^b^$ của 4 màu cơ bản CMYK và 3 màu chồng RGB (Red, Green, Blue), sai lệch $\Delta E_{00}$, đường cong gia tăng tầng thứ (TVI) so với đường cong chuẩn ISO 12647-2:2013, và trích xuất không gian phục chế màu (Gamut Volume) thông qua phần mềm i1Profiler.

Chương 5: Tổng kết

Chương 5 đúc kết toàn bộ các phát hiện định lượng từ thực nghiệm, đánh giá sự tương quan giữa các tính chất lý hóa của mực và chất lượng bài in thực tế, chỉ ra các ưu điểm về mặt sinh thái và khả năng phục chế màu sắc của mực dầu thực vật, đồng thời nêu rõ các hạn chế kỹ thuật cần khắc phục trong quá trình sản xuất công nghiệp.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật chính

Dữ liệu thực nghiệm thu được từ quá trình đo kiểm trên máy in Komori Enthrone E-429 và thiết bị quang phổ Techkon SpectroDens cho thấy các chỉ số so sánh giữa mực gốc dầu mỏ (Bestack) và mực gốc dầu thực vật (New Best One):

Đại lượng đo kiểm	Mực gốc dầu mỏ (Bestack)	Mực gốc dầu thực vật (New Best One)	Tham chiếu tiêu chuẩn
Độ nhớt ban đầu	Đạt chuẩn kỹ thuật công nghiệp, độ linh động cao	Độ nhớt nhỉnh hơn, độ đặc cao hơn	Bảng thông số nhà sản xuất
Khả năng chịu nước máng	Ổn định, màng mực phân tách tốt	Độ loang nhũ tương hóa cao hơn đôi chút	Kiểm tra ngâm mẫu nước máng
Mật độ quang học (Density trung bình 18 phím)	Phân bố đều, kiểm soát dải màu chuẩn xác	Đạt giá trị tương đương Bestack trên toàn bộ khổ in	ISO 12647-2:2013
Khả năng truyền mực (Ink Trapping ướt-chồng-ướt)	Trapping màu Red, Green, Blue đạt tỷ lệ cao, đồng đều	Tỷ lệ Trapping đạt yêu cầu kỹ thuật, sai lệch không đáng kể	Công thức Preucil
Sai lệch màu ($\Delta E_{00}$ so với ISO)	Nằm trong vùng dung sai cho phép ($\Delta E < 3.5$)	Tọa độ màu $L^*a^b^$ chuẩn xác, đạt dung sai $\Delta E < 3.5$	ISO 12647-2:2013 (PS1)
Gia tăng tầng thứ (Dot Gain tại 50%)	Bám sát đường cong đặc tuyến chuẩn ISO	Độ gia tăng tầng thứ có xu hướng cao hơn nhẹ ở vùng trung gian	Chuẩn ISO 12647-2 Curve A/B
Độ bền sáng sau phơi nắng	Mức độ biến đổi màu $\Delta E$ thấp	Độ bền sáng ổn định, màu Yellow giữ sắc thái tốt	Thử nghiệm phơi sáng cưỡng bức
Không gian phục chế màu (Gamut Volume 3D)	Tương thích tốt với không gian ISO Coated v2	Khối lượng Gamut màu tương đương, phục chế tốt màu da và trái cây	Đồ thị không gian màu i1Profiler

Giải pháp và kiến nghị kỹ thuật

• Kiểm soát điều kiện nước máng: Khi chuyển sang sử dụng mực gốc dầu thực vật (New Best One), xưởng in cần theo dõi sát sao độ pH và tỷ lệ cồn trong dung dịch làm ẩm để hạn chế hiện tượng nhũ tương hóa do dầu thực vật hấp thụ nước ẩm nhanh hơn dầu khoáng.
• Bù trừ chế bản: Do độ gia tăng tầng thứ của mực gốc dầu thực vật có sự sai khác nhẹ ở các vùng tông trung gian (Midtone 40% - 60%), bộ phận chế bản CTP cần áp dụng đường cong bù trừ dot gain (RIP Curve Calibration) chuyên biệt cho dòng mực thực vật trước khi xuất bản kẽm.
• Kiểm soát thời gian khô: Cần kéo dài thời gian chờ khô hoặc bổ sung chất làm khô thích hợp trước khi chuyển sang các công đoạn gia công sau in (cán màng, bế, cấn) do cơ chế khô của dầu thực vật chậm hơn dầu mỏ.

Đóng góp của công trình

• Xây dựng được quy trình thực nghiệm đồng bộ, khép kín từ đánh giá vật liệu trong phòng thí nghiệm đến triển khai in thực tế 4 màu trên máy in Offset công nghiệp.
• Cung cấp bộ số liệu đo kiểm thực nghiệm định lượng chính xác, chứng minh mực in gốc dầu thực vật (dầu cây tùng) hoàn toàn đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế về màu sắc và chất lượng in theo ISO 12647-2:2013, mở ra cơ sở khoa học cho việc chuyển đổi vật liệu xanh trong ngành in bao bì.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

1. Phạm vi khảo sát vật liệu: Thực nghiệm mới chỉ được tiến hành trên một loại giấy duy nhất là giấy tráng phủ cao cấp (Couche/PS1), chưa khảo sát trên các bề mặt vật liệu khác như giấy không tráng phủ (Uncoated), giấy Kraft hoặc các dòng carton sóng bao bì chuyên dụng.
2. Khảo sát điều kiện sản xuất: Đề tài chưa thực hiện đánh giá trên nhiều dòng máy in Offset khác nhau và chưa nghiên cứu sâu về giải pháp kỹ thuật khi chuyển đổi luân phiên liên tục giữa hai loại mực trên cùng một hệ thống lô mực máy in trong điều kiện đơn hàng thay đổi.
3. Cơ sở lý thuyết thành phần: Phần lý thuyết chưa đi sâu phân tích cấu trúc hóa học phân tử chi tiết của các phụ gia trong thành phần dầu cây tùng ảnh hưởng đến tốc độ oxy hóa trùng hợp màng mực.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

• Mở rộng thực nghiệm đánh giá chất lượng in của mực gốc dầu thực vật trên các loại giấy có tính thấm hút cao, giấy bao bì tái chế và carton sóng.
• Nghiên cứu quy trình tẩy rửa, vệ sinh hệ thống lô mực và tối ưu hóa hóa chất làm ẩm khi chuyển đổi linh hoạt giữa mực dầu mỏ và mực thân thiện môi trường trên cùng một dây chuyền sản xuất công nghiệp.
• Khảo sát các giải pháp sấy hỗ trợ (sấy hồng ngoại IR hoặc chất trợ khô) nhằm rút ngắn chu kỳ khô của mực thực vật trong các dây chuyền in cuộn hoặc in bao bì năng suất cao.

---

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho các nhóm đối tượng:

• Sinh viên và học viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật In, Kỹ thuật Bao bì và Truyền thông: Tham khảo phương pháp xây dựng Testform kiểm soát chất lượng chuẩn ISO, quy trình vận hành máy ghi bản CTP, máy in Offset công nghiệp Komori và phương pháp đo quang phổ.
• Kỹ sư chế bản, cán bộ quản lý chất lượng (QA/QC) tại các nhà in: Ứng dụng quy trình đo kiểm mật độ quang học, tính toán Ink trapping, kiểm soát đường cong gia tăng tầng thứ TVI và xây dựng ICC Profile để chuẩn hóa màu sắc theo ISO 12647-2.
• Doanh nghiệp in bao bì thực phẩm và xuất khẩu: Tham khảo dữ liệu thực nghiệm để tự tin chuyển đổi sang dòng mực in gốc dầu thực vật thân thiện môi trường, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm quốc tế.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Hai loại mực in Offset cụ thể được lựa chọn để so sánh trong đề tài là gì?
Nhóm tác giả sử dụng mực Bestack đại diện cho dòng mực in Offset gốc dầu mỏ thông thường và mực New Best One (sản xuất từ dầu cây tùng) đại diện cho dòng mực in Offset gốc dầu thực vật thân thiện với môi trường.

2. Tiêu chuẩn quốc tế nào được sử dụng làm căn cứ tham chiếu kỹ thuật trong khóa luận?
Đề tài sử dụng hai bộ tiêu chuẩn quốc tế: tiêu chuẩn DIN ISO 2846-1 để đánh giá đặc tính màu sắc và độ trong suốt của mực trong phòng thí nghiệm, và tiêu chuẩn ISO 12647-2:2013 để kiểm soát và đánh giá các thông số chất lượng in trên bài in thử nghiệm (với loại giấy tráng phủ cao cấp PS1).

3. Các thiết bị chế bản, in ấn và đo kiểm chính nào được sử dụng trong quá trình thực nghiệm?
Hệ thống thiết bị gồm có: máy ghi bản CTP Suprasetter A105, máy hiện bản G&J Raptor Pro 85T, bản kẽm Bocica, máy in thử nghiệm IGT Printability Tester, máy in Offset 4 màu Komori Enthrone E-429, máy đo quang phổ Techkon SpectroDens và phần mềm tạo Profile X-Rite i1Profiler.

4. Khả năng truyền mực (Ink Trapping) được tính toán theo phương pháp nào?
Khả năng truyền mực được xác định bằng việc đo mật độ quang học của các ô tông nguyên đơn sắc CMYK và các ô màu in chồng RGB (ướt chồng ướt) trên dải màu ColorBar, sau đó tính toán tỷ lệ phần trăm truyền mực theo công thức Preucil.

5. Vì sao nguy cơ độc chất từ MOSH và MOAH lại là động lực chính để nghiên cứu thay thế mực dầu mỏ?
MOSH và MOAH là các hydrocacbon no và thơm có trong dầu khoáng của mực dầu mỏ, có khả năng thôi nhiễm từ bao bì vào thực phẩm và tích tụ trong các cơ quan nội tạng hoặc gây nguy cơ ung thư theo cảnh báo của EFSA. Việc sử dụng mực gốc dầu thực vật giúp loại bỏ nguy cơ thôi nhiễm các chất độc hại này.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của nhóm tác giả đã giải quyết trọn vẹn bài toán đánh giá so sánh chất lượng in giữa mực in Offset gốc dầu mỏ và mực in gốc dầu thực vật thông qua phương pháp nghiên cứu thực nghiệm chặt chẽ. Kết quả đo đạc định lượng trên hệ thống in Komori Enthrone E-429 cho thấy mực gốc dầu cây tùng (New Best One) hoàn toàn đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật về mật độ màu, khả năng truyền mực, độ sai biệt màu và không gian phục chế Gamut theo chuẩn ISO 12647-2:2013 tương đương với mực dầu khoáng truyền thống. Đây là công trình có giá trị thực tiễn cao, cung cấp cơ sở kỹ thuật xác đáng hỗ trợ các doanh nghiệp in ấn chuyển đổi sang vật liệu xanh, đáp ứng xu hướng phát triển bền vững và tiêu chuẩn an toàn bao bì quốc tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Lý do chọn đề tài Trong bối cảnh mà sức khỏe và môi trường luôn là mối quan tâm hàng đầu thì việc bao bì sản phẩm mà họ sử dụng hằng ngày có an toàn hay không luôn được chú ý đến, đặc biệt là bao bì thực phẩm. Với sự hỗ trợ của công cụ tìm kiếm khá phổ biến như hiện nay thì con người càng dễ dàng tiếp cận các nguồn thông tin về những rủi ro sức khỏe từ các thành phần độc hại có trong mực in gốc dầu mỏ gây ra. Trong thành phần của mực dầu mỏ có chứa MOSH-Mineral oil sarturated hydrocarbon là các hydrocacbon bão hòa, có cấu trúc dạng chuỗi hoặc vòng, MOAH- Mineral oil aromatic hydrocarbon là các hydrocarbon thơm trong dầu mỏ.

Hai chất trên đều có thể được hấp thụ vào cơ thể tạo ra các ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe. Trong một đánh giá của Cơ quan an toàn thực phẩm châu Âu EFSA thì việc hấp thụ quá nhiều MOAH được dự đoán có thể gây nên ung thư ở người, biến đổi gen, ảnh hưởng đến khả năng sinh sản. MOSH có thể tích lũy nhiều trong gan, lá lách, hạch và các cơ quan khác. Theo các khảo sát tại Đức và Áo năm 2010, các mẫu thực phẩm đóng gói đã được phát hiện có hàm lượng dầu mỏ thơm cao hơn mức cho phép gồm: Bột mì, Gạo, Bánh mì, Nui khô, Cornflake, Đường, Sô cô la… Nguyên nhân nghi ngờ là do nhiễm trực tiếp từ bao bì cấp 1 hoặc do tiếp xúc trực tiếp với mực in trên bao bì thực phẩm.

Tính đến thời điểm này, nguồn lây nhiễm MOAH, MOSH từ bao bì được nhắc đến nhiều nhất là từ các bao bì carton sóng hoặc bao bì giấy với hàm lượng xơ sợi tái chế cao. Nguyên nhân chính là do lượng dầu mỏ có trong dung môi mực in. Giấy có hàm lượng tái chế cao thì khả năng có chứa mực in còn sót lại càng cao. Để giải quyết được vấn đề này, mực in gốc dầu thực vật đang được nổi lên như một giải pháp khả thi và được quốc tế công nhận là một lựa chọn an toàn hơn để sử dụng trên bao bì thực phẩm cùng với nền kinh tế tuần hoàn hiện nay.

Nhưng đây chỉ xét về khía cạnh an toàn và thân thiện với môi trường, còn về chất lượng in sản phẩm thì có sự khác biệt gì không giữa hai loại mực gốc dầu thực vật và gốc dầu mỏ. Để 1 giải quyết vấn đề trên, nhóm em quyết định chọn đề tài “Đánh giá chất lượng in giữa mực in Offset gốc dầu mỏ và mực in gốc dầu thực vật”. Lịch sử nghiên cứu vấn đề Trong cuộc khủng hoảng dầu mỏ những năm 1970, xăng dầu đắt đỏ và thiếu hụt. Hiệp hội Báo chí Hoa Kỳ đã phản ứng bằng cách tìm kiếm một giải pháp thay thế phi dầu mỏ cho mực tiêu chuẩn.

Nghiên cứu mới về các loại dầu thực vật cuối cùng đã khiến họ tạo ra một dạng mực hoàn toàn mới làm từ đậu nành. Sau nhiều năm thử nghiệm chuyên sâu trên khoảng 2000 công thức dầu thực vật khác nhau, các nhà nghiên cứu đã quyết định rằng mực dựa trên dầu đậu nành là một sự thay thế tuyệt vời. Dầu đậu nành, cùng một loại dầu không độc hại mà chúng ta sử dụng làm dầu ăn, trong nước sốt salad, mayonnaise và hàng ngàn loại thực phẩm khác rất phong phú, tương đối rẻ tiền và vượt quá tất cả các nhu cầu kỹ thuật. Năm 1987 sau một số tinh chỉnh, họ đã tìm thấy một nhà sản xuất sẵn sàng sản xuất nó.

Công bố từ Iowa đã đưa nó vào một thử nghiệm thực tế và nó đã được chứng minh là rất thỏa đáng. Ngày nay, một phần ba trong số gần 10.000 máy in báo của Mỹ sử dụng nó. Hơn 90% báo hàng ngày của cả nước được in bằng mực dầu đậu nành. Hầu hết các tờ báo sử dụng mực đậu nành để in màu vì giá của nó tương đương với mực màu thông thường và nó có nhiều ưu điểm: hiệu suất vượt trội, thân thiện với môi trường và màu sắc rực rỡ.

Mực đậu nành đen đắt hơn khoảng 25% so với mực gốc dầu mỏ, nhưng một số máy in báo cáo rằng họ cần ít mực hơn cho nhiều giấy hơn. Do nhu cầu của khách hàng đối với các công thức dựa trên dầu đậu nành cho các loại mực khác, các nhà sản xuất đã nỗ lực rất nhiều để phát triển các sản phẩm khác. Mực đậu nành được thành lập rất tốt ở Mỹ cũng bắt đầu đạt được tầm quan trọng ở nước ngoài. Đã có sự mở rộng to lớn ở châu Á, đặc biệt là ở Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan.

Việc sử dụng mực đậu nành cũng đang phát triển ở châu Âu và Úc. Từ đó các loại mực in được sản xuất dựa trên những gốc dầu thực vật khác như dầu hạt lanh, cây tùng,. cũng được tiến hành nghiên cứu sản xuất và đưa ra thị trường. Nhưng việc thay đổi gốc dầu từ dầu mỏ sang dầu hữu cơ được chiết xuất từ thực vật 2 cũng sẽ làm thay đổi ít nhiều tính chất của mực in như độ dính, độ bóng,.

làm ảnh hưởng đến chất lượng in. Và nhóm dùng đề tài này để so sánh đánh giá việc khi thay đổi gốc dầu dùng để sản xuất mực in thì chất lượng của mực in sẽ thay đổi như thế nào, liệu nó tốt hơn hay không tốt bằng mực in Offset được sản xuất bằng dầu mỏ. Mục tiêu thực hiện • Đánh giá các tính chất của mực in bị ảnh hưởng khi thay đổi loại dầu sử dụng sản xuất mực. • Phân tích những ảnh hưởng của mực đến chất lượng in.

• Xác định những đối tượng dùng để đánh giá chất lượng mực và xây dựng Testform. • Từ kết quả thực nghiệm, đưa ra ưu nhược điểm của hai loại mực để đi đến kết luận loại mực tối ưu 1. Đối tượng nghiên cứu • Hệ thống máy in Offset và máy IGT. • Nguyên lý và các phép đo cho các giá trị đánh giá chất lượng in.

• Hai loại mực in khác nhau về gốc dầu chế tạo, giấy, mực và các bài in thực nghiệm. • Gamut màu của hai loại mực. Phạm vi nghiên cứu và giới hạn đề tài Phạm vi không gian: đề tài được lên kế hoạch và thực nghiệm tại xưởng Khoa In và Truyền Thông, thuộc trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.

➢ Phạm vi thời gian: ➢ Phạm vi nội dung: • Hệ thống in Offset tờ rời (Thiết bị in Offset Komori Enthrone 29) • Chuẩn kỹ thuật ISO 12647-2:2013: tham chiếu các thông số (L*a*b*, Dotgain) cho vật liệu in (giấy và mực). • Phân tích đánh giá chất lượng in giữa hai loại mực in. Phương pháp nghiên cứu • Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tiếp cận và thu thập các thông tin liên quan đến đề tài. Sử dụng các giáo trình chuyên ngành và các bài báo nghiên cứu khoa học có giá trị học thuật và đạt tiêu chuẩn ngành.

Tránh sử dụng các nguồn tài liệu không có độ tin cậy cao. • Phương pháp nghiên cứu phi thực nghiệm: Dựa trên việc quan sát và ghi nhận các ý kiến đóng góp từ các chuyên gia. • Phương pháp thực nghiệm: Căn cứ vào khảo sát thực tế và điều kiện sản xuất tại xưởng in Offset của Khoa In và Truyền Thông. • Phương pháp phân tích và tổng hợp: Kết hợp và xử lý nội dung cùng dữ liệu để tạo thành một bài viết hoàn chỉnh.

4 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2: Giúp hệ thống các khái niệm cơ bản về mực in, các tính chất của mực in bị ảnh hưởng bởi loại dầu được sử dụng để sản xuất mực đồng thời phân tích ảnh hưởng của mực in đến chất lượng in. Nguyên lý in Offset Hình 2. Nguyên lý hoạt động của kỹ thuật in Offset In Offset là một phương pháp in phổ biến hiện nay và đã được cải tiến phát triển rất nhiều. In Offset là kỹ thuật in phẳng, dựa trên nguyên lý phân tách mực và nước giữa phần tử in và phần tử không in.

Cụ thể thì phần tử in hút mực và đẩy nước còn phần tử không in hút nước và đẩy mực. Trên bản in Offset phần tử in và phần tử không in gần như nằm trên cùng một mặt phẳng, có thể chia thành vùng có phần tử in và vùng không có phần tử in. Trước khi được cấp mực lên bản in thì hệ thống làm ẩm sẽ phủ một lớp dung dịch ẩm mỏng lên vùng không có phần tử in, dung dịch này sẽ giữ sạch vùng không có phần tử in khi tiếp xúc với lô cấp mực (để có thể tạo được một lớp dung dịch ẩm mỏng thì dung dịch phải có tính chất thấm ướt tốt và thêm các chất phụ gia để làm giảm sức căng bề mặt của nước). Bởi vì mực sử dụng là mực gốc dầu sẽ bị đẩy ra cho nên khi bản được chà mực thì chỉ có vùng có phần tử in.

Do tính chất của phương pháp này là cả mực và nước đều cùng nằm trên cùng một mặt phẳng nên bản in không trực tiếp tiếp xúc với vật liệu mà hình ảnh in truyền từ bản ra phải truyền qua một ống trung gian mà ở đây gọi là ống cao su rồi sau đó mới được truyền sang vật liệu in. Vì vậy nên ta có thể gọi in Offset là phương pháp in gián tiếp. Mực in Offset 2. Mực in Offset gốc dầu mỏ Mực in là một trong nhưng nguyên liệu chính và chất lượng mực in cũng là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng của tờ in.

Đối với in Offset ta lựa chọn các loại mực gốc dầu và UV vì cơ chế làm khô chính của kỹ thuật in này là oxi hoá và bay hơi. Thành phần chính của mực in Offset bao gồm: Pigment, dầu liên kết, chất làm khô, các chất phụ gia. Các thành phần phải có tỉ lệ phù hợp giúp cho qua trình in được ổn định không đông cứng lại trong khi được cán mỏng qua các lô trong hệ thống lô mực hay các lô trung gian đến khi truyền lên vật liệu in. Vậy các tính chất và tỉ lệ của các thành phần trong mực in sẽ cụ thể như sau: • Dầu liêu kết (varnish): dùng để liên kết các thành phần mực (nhựa thông, nhựa alkyd, dầu lanh, dầu đậu nành).

• Pigment: tùy vào màu sắc, tỷ lệ pigment (tác nhân tạo màu cho mực). • Chất phụ gia: Chất xúc tác quá trình làm khô mực, chất chống trầy xước, chất chống sự khô nhanh và quá trình tạo màng mực.