nghiên cứu chế tạo mực in flexo gốc nước dùng cho in trên các vật liệu màng mỏng

mục lục
Trang
Lời nói đầu
1
Chơng 1 Tổng quan về mực in
3
1.1 Giới thiệu chung về các loại mực in 3
1.1.1 Phân loại mực in theo phơng pháp in 3
1.1.1.1 Mực in Offset 3
1.1.1.2 Mực in ống đồng (in lõm) 4
1.1.1.3 Mực in Flexo (In cao) 6
1.1.1.4 Mực in phun 6
1.1.1.5 Mực in laser 7
1.1.2 Phân loại theo thành phần cấu tạo và đặc điểm của chất tạo
màu
7
1.1.2.1 Mực in gốc nớc 7
1.1.2.2 Mực in gốc dầu 8
1.1.2.3 Mực in gốc dung môi 8
1.1.2.4 Mực in chuyển pha 9
1.1.2.5 Mực UV 9
1.1.2.6 Mực màu dạng Pigment 10
1.1.2.7 Mực màu dạng thuốc nhuộm 10
1.2 Thành phần cấu tạo của các loại mực in 10
1.2.1 Chất tạo màu 10
1.2.2 Chất liên kết 21
1.2.3 Các chất phụ gia 28
Chơng 2 - Mực in Flexo gốc nớc
30
2.1 Sự hình thành và phát triển của mực in gốc nớc 30
2.2 Thành phần cấu tạo của mực in Flexo gốc nớc 31

2.2.1 Chất màu 31
2.2.2 Chất liên kết 33
2.2.3 Chất phụ gia 36
2.3 Các tính chất cơ bản của mực in Flexo gốc nớc 37
2.3 .1 Độ nhớt của mực in 37
2.3.2 Độ chính. 39
2.3.3 Độ khô của mực. 40
2.3.4 Độ bền màu. 40
2.3.5 Tính chất quang học của mực in flexo gốc nớc 41
2.4 Các đặc điểm công nghệ khi sử dụng mực in Flexo gốc nớc 42
2.4.1 Hệ thống truyền mực. 42
2.4.2 Hệ thống làm khô. 43
2.4.3 Xử lý các bề mặt vật liệu màng 44
2.4.4 Sự cải tiến mới trong các máy in Flexo khi thực hiện sử
dụng mực in gốc nớc.
45
2.4.5 Các trang thiết bị, hệ thống phụ trợ khác. 45
2.4.6 Các cá nhân, ngời thợ in phải đợc đào tạo nâng cao tay nghề. 46
2.5 ứng dụng mực in Flexo gốc nớc để in trên một số các vật liệu
khác nhau
46
2.5.1 Bề mặt không thấm hút 47
2.5.2 Bề mặt vật liệu có khả năng thấm hút. 48
2.6 Các u điểm nổi bật của mực in Flexo gốc nớc so với các loại 48
1
mực in khác
2.7 Đặt vấn đề 49
Chơng 3 T hực nghiệm sản xuất mực in Flexo gốc nớc in
trên các vật liệu màng mỏng có chất lợng t-
ơng đơng với mực đợc nhập từ đài loan

50
3.1 Qui trình tiến hành thực nghiệm
50
3.1.1 Lựa chọn hoá chất sử dụng 50
3.1.2 Xây dựng mô hình thực nghiệm thống kê 52
3.1.3 Thiết bị thí nghiệm 59
3.1.3.1 Thiết bị và dụng cụ đo độ nhớt 59
3.1.3.2 Thiết bị Drawdown 63
3.1.3.3 Máy đo mật độ 64
3.1.3.4 Máy in thử Dicom Proofer DP-II 66
3.1.4 Xác định các thông số kĩ thuật của mực mẫu 68
3.1.5 Sản xuất thực nghiệm mực in Flexo gốc nớc dùng in lên các
vật liệu màng mỏng có chất lợng tơng đơng mực nhập từ
Đài Loan
69
3.2 In thử và nhận xét 75
Chơng 4 Kết luận
78
Tài liệu tham khảo
79
2
Lời nói đầu
Thị trờng cho in bao bì là vô cùng lớn. Với mỗi loại bao bì có đặc thù
từng loại đòi hỏi phải có công nghệ phù hợp. Trớc kia ngành công nghiệp in
bao bì đã phải đơng đầu với các yêu cầu về điều kiện kinh tế. Theo nh các dự
đoán của các chuyên gia thì tốc độ tăng trởng ngành công nghiệp bao bì
khoảng 4.5% mỗi năm và đây là một tỷ lệ đầy hứa hẹn cho vài năm tới. Đặc
biệt là khu vực Đông Nam á và Trung Quốc thì tỷ lệ này có thể gấp hai lần.
Cũng so với số liệu năm 1997 thì khối lợng của ngành công nghiệp in bao bì
tăng lên gấp hai lần vào năm 2002 (Theo Helmut Kipphan (2004),

Handbook of Print Media, Heidelberg, Germany).
Những số liệu này chứng tỏ rằng ngành công nghiệp in bao bì có tơng lai đầy
hứa hẹn. Do cuộc sống ngày càng có những thay đổi, với nhiều dạng sản phẩm
phong phú (sự gia tăng) ngày càng nhiều của đồ ăn sẵn cũng nh các loại thức
ăn phải qua sử dụng lò vi sóng trong ngành công nghiệp thực phẩm ) và cả
những yêu cầu ngày càng cao về chất lợng của ngời tiêu dùng với các loại sản
phẩm nên không chỉ tại thời điểm này mà ngay cả trong tơng lai thị trờng này
vẫn giữ đợc sự thu hút, hấp dẫn cao. Triển vọng tích cực này không chỉ kích
thích cho các sản phẩm in tơng lai trên giấy hoặc bìa mà còn gia tăng ngày
càng cao cho các vật liệu đa dạng khác nhau.
Theo Heidelberg World wide information Sources các loại vật liệu
bao bì đợc sử dụng ở các nớc trên thế giới nh sau:
Giấy và
bìa
Màng mỏng
plastic
Kính Kim loại Gỗ
Loại
khác
Bzazil 31% 45% 8% 16%
Nam Phi 38% 28% 8% 23% 3%
Trung Quốc 38% 35% 9% 9% 9%
Nhật 43% 23% 4% 17% 6% 7%
Anh 46% 27% 6% 16% 5%
Đức 40% 29% 9% 20% 2%
Mỹ 38% 34% 6% 14% 8%
Theo bảng trên, riêng tổng thị phần của in bao bì trên giấy và màng
mỏng ở một số nớc trên thế giới đã vợt qua mức 65%.
Mảng phát triển mạnh nhất trong in bao bì là dòng sản phẩm in tem
nhãn với tốc độ tăng trởng hàng năm vào khoảng 10%. Khoảng 50% các tem

nhãn đợc in là sử dụng giấy, bìa cattông và 50% là nhựa plastic
Hiện nay ở Việt Nam có nhiều khu công nghiệp với hàng trăm các nhà
máy lớn nhỏ khác nhau. Chính vì vậy nhu cầu sử dụng các loại bao bì để đóng
3
gói thành phẩm là lớn, do vậy lợng mực dùng để in số lợng các loại vỏ bao bì
trên cũng là rất lớn, lên đến vài triệu tấn mỗi năm. Hơn thế nữa các loại mực
để in các loại vỏ bao bì ở nớc ta hoàn toàn phải nhập ngoại từ Nhật, Đài Loan
và Trung Quốc. Việc nghiên cứu chế tạo mực in Flexo gốc nớc để in lên các
vật liệu bao bì giấy là vô cùng cần thiết và giải quyết đợc nhu cầu cấp bách
hiện nay. Mực in gốc nớc ít độc hại đến con ngời và môi trờng, việc sử dụng
loại mực này cho việc in lên các loại vỏ bao bì có độ ổn định cao, chất lợng in
tốt, loại bỏ đợc nguy cơ dễ bốc cháy, tiện lợi và kinh tế, dễ dàng vệ sinh và lau
chùi.
Vì những lý do nh trên mà tôi đã quyết định chọn đề tài:
Nghiên cứu chế tạo mực in Flexo gốc nớc dùng cho in trên các vật
liệu màng mỏng
Nội dung chính của đề tài là nghiên cứu thành phần, nguyên vật liệu,
các thông số công nghệ và tiến hành thí nghiệm để chế tạo thành công mực in
Flexo gốc nớc tại phòng thí nghiệm đạt những tiêu chuẩn kỹ thuật tơng đơng
của mực nhập từ Đài Loan.
4
Chơng 1 Tổng quan về mực in
1.1 Giới thiệu chung về các loại mực in
Hiện nay trên thị trờng tồn tại nhiều loại mực in khác nhau. Đối với mỗi
phơng pháp in, đặc điểm của các vật liệu có tính chất bề mặt khác nhau và phụ
thuộc vào mục đích sử dụng của mỗi sản phẩm in khác nhau mà mực in có thể
đợc sử dụng là khác nhau. Do vậy mà các chủng loại mực in có tính phong
phú và đa dạng khác nhau
1.1.1 Phân loại mực in theo phơng pháp in
Hiện nay tồn tại chủ yếu 5 phơng pháp in cơ bản: In Offset (in phẳng), In

ống đồng (in lõm), In Flexo (In cao), In phun, In laser.
1.1.1.1 Mực in Offset
Mực in offset đợc chia ra làm hai loại cơ bản: Mực in offset giấy cuộn và
mực in offset tờ rời. Thành phần cơ bản của mực in offset giấy cuộn và tờ rời
là tơng tự nhau. Mực in offset có độ nhớt cao và thời gian khô của màng mực
diễn ra lâu. Chính vì vậy để tăng tốc độ khô của màng mực thì ngời ta phải sử
dụng các hệ thống sấy khô nh việc sấy bằng các dòng khí nóng sẽ làm cho các
chất dàu khoáng có trong mực bị bốc hơi nhanh. Thành phần của màng mực
sau khi đợc sấy khô thờng có tính dẻo, để màng mực đợc cứng lại thì ngời ta
phải sử dụng các hệ thống làm lạnh.
Màng mực in offset khi khô có độ bóng cao. Đặc điểm của mực in offset
là có chứa hàm lợng lớn các dung môi hydrocacbon dễ bay hơi, lợng dung môi
bốc hơi có thể chiếm đến 50% khối lợng. Các khí thoát ra thờng có Xylen,
Toluen và một lợng ít các loại nhựa, chất sáp và dung môi khác. Chính vì vậy
việc sử dụng mực in loại này rất độc hại, gây ô nhiễm không khí và môi trờng
sản xuất. Để loại bỏ và hạn chế việc thải ra môi trờng bên ngoài các chất độc
hại, ngời ta thờng loại bớt sự có mặt của một số các dung môi có trong mực in.
Hay thay vì việc để cho quá trình khô của màng mực diễn ra tự nhiên thông
qua quá trình bay hơi và khả năng thấm hút của vật liệu in thì ngời ta sử dụng
hệ thống chiếu xạ bằng các chùm tia hồng ngoại hay tia tử ngoại, làm cho
màng mực có thể khô đợc nhờ có các quá trình ôxy hoá xảy ra.
1.1.1.2 Mực in ống đồng (in lõm)
5
Mực in lõm thờng có độ nhớt rất thấp so với tất cả các loại mực in đợc
dùng trong các phơng pháp in khác nhau, ngoại trừ mực in Flexo. Qúa trình
khô của màng mực chủ yếu là nhờ vào sự bay hơi của các dung môi. Trong
một vài trờng hợp do hệ thống lô máng mực có bề mặt lớn, lợng mực tiếp xúc
với môi trờng không khí bên ngoài là lớn, sẽ dẫn đến sự mất mát của các dung
môi dễ bay hơn, điều này làm ảnh hởng đến độ nhớt của mực in. Giá trị độ
nhớt của mực in có thể thay đổi tuỳ thuộc vào hình dạng và độ sâu của các

phần tử in, tốc độ của máy in và trạng thái tự nhiên của các loại chất liên kết
có trong mực cũng nh tốc độ bay hơi của các dung môi và các điều kiện môi
trờng bên ngoài tác động. Mực in lõm có độ nhớt cao thờng ngăn cản quá
trình chuyền mực và điền đầy mực vào các phần tử in trên trục ống đồng.
Cũng giống nh bất kỳ một loại mực in khác nào, trong thành phần của
mực in lõm có các chất tạo màu và chất mang. Tuỳ thuộc vào các yêu cầu
khác nhau về màu sắc mà có thể sử dụng các chất màu khác nhau trong thành
phần của mực in. Còn nhiệm vụ của chất mang là phân tán tốt và giữ cho các
chất màu đợc phân bố đều trong dung dịch và không bị lắng đọng. Việc lựa
chọn các chất mang sử dụng trong thành phần của mực chủ yếu phụ thuộc vào
các điều kiện cơ bản về các tính chất của mực in và tốc độ khô của mực trên
máy in, cơ chế và sự hoạt động của các chất có trong thành phần mực in khi
mà đợc tiếp xúc với môi trờng ánh sáng. Mặt khác, việc sử dụng các chất
mang phải thích hợp với các loại pigment màu tơng ứng. Cả các chất tạo màu
lẫn chất mang đều có ảnh hởng đến độ bóng của mực sau này. Việc in lên
trên các vật liệu là bao bì thức ăn, thực phẩm, các vật liệu tem nhãn, nhựa thì
đòi hỏi phải đặc biệt chú ý khi sử dụng các chất mang.
Hầu hết các loại mực in lõm có thể đợc chế tạo từ thành phần cơ bản nh
sau: (phần trăm theo khối lợng)
Bảng 1.1 Thành phần mực in ống đồng (in lõm)
Chất màu pigment và thuốc nhuộm 7% - 20%
Các chất màu pigment phụ trợ 0-20%
Các chất liên kết rắn 15%-50%
Các dung môi 40%-60%
Các tác nhân làm ớt, chất sáp, và
các phụ gia khác
0-5%
6
Các loại nhựa sử dụng trong mực in lõm thờng là các hợp chất hữu cơ có
trọng lợng phân tử lớn. Các nhựa Phenolformaldehyde có nhiệt độ nóng chảy

cao và có khả năng hoà tan tốt trong các dung môi hữu cơ, độ bền với ánh
sáng cao và đợc sử dụng phổ biến.
Các dung môi sử dụng trong mực in loại này thờng chỉ mang tính chất
tạm thời, một thành phần tồn tại không lâu trong thành phần của mực in. Các
dung môi này sẽ giúp cho việc duy trì trạng thái lỏng phân tán của mực in
trong lô máng khi toàn bộ các lô đợc phủ mực cho đến tận khi nhận áp lực in,
có nghĩa là các dung môi sẽ đợc loại bỏ ngay khi thực hiện xong quá trình in.
Các dung môi này sẽ giúp cho việc mang các chất rắn vào trong thể tích dung
dịch lỏng, đồng thời hỗ trợ cho sự phân tán tốt của các chất màu và nhựa liên
kết.
Các phụ gia cho mực bao gồm một số chất chỉ chiếm một phần nhỏ trong
thành phần của mực in. Việc sử dụng các chất phụ gia nhằm để tăng cờng
một số tính chất tốt hay cải thiện các tính chất của mực. Thông thờng ngời ta
sử dụng polyethylene wax, hay một số chất khác làm chất phụ gia để tăng tính
ổn định của mực trong quá trình sử dụng.
1.1.1.3 Mực in Flexo (In cao)
Mực in Flexo về cơ bản cũng giống nh mực in lõm ( in ống đồng), mực in
Flexo có độ nhớt thấp, tốc độ khô nhanh. Do đặc điểm của phơng pháp in
Flexo (in cao) là quá trình in trực tiếp, mực đợc lấy từ máng mực lên lô anilox
có chứa hàng triệu các vi lỗ nhỏ trên bề mặt và truyền lên bản in rồi truyền
lên vật liệu in, màng mực hình thành trên bề mặt vật liệu in là mỏng và đồng
đều vì thế đòi hỏi mực in Flexo phải có cờng độ màu cao.
1.1.1.4 Mực in phun
Đặc điểm của phơng pháp in phun là mực đợc in lên bề mặt vật liệu in
thông qua hệ thống các vòi phun. Chính vì vậy mà đòi hỏi hạt mực phải mịn,
thời gian khô của mực không quá nhanh để tránh gây tắc vòi phun. Hiện nay
ứng dụng chủ yếu của phơng pháp in phun là in quảng cáo khổ lớn, có thể in
lên trên các vật liệu có tính chất bề mặt khác nhau. Do tính chất của sản phẩm
in đòi hỏi phải có độ bền với các tác động của điều kiện môi trờng. Vì vậy mà
mực in phun ít sử dụng chất tạo màu dạng thuốc nhuộm, bởi mực sẽ không

7
bền với tác động của ánh sáng và nớc, hơn nữa đặc điểm của các vật liệu dùng
cho in quảng cáo thờng đợc tráng phủ lên bề mặt một lớp đặc biệt để tạo độ
bền cơ lý theo thời gian. Sử dụng thuốc nhuộm sẽ khó khăn cho quá trình in
và không đảm bảo khả năng bám dính tốt của mực in lên vật liệu và màng
mực thờng có cờng độ màu yếu. Trong trờng hợp này ngời ta thờng sử dụng
các chất tạo màu là pigment, thờng các hạt pigment phải đợc bọc một lớp
polyme bên ngoài để tăng cờng khả năng bám dính lên bề mặt vật liệu, sau
khi khô thì chất màu vẫn nằm trên bề mặt vật liệu, điều này sẽ tạo ra màng
mực có cờng độ màu cao, bền với tác động của ánh sáng và nớc.
1.1.1.5 Mực in laser
Không giống các loại mực in khác, mực in laser sẽ đợc phân phối
đều lên vật liệu in trong quá trình in nhờ có các phần tử mang điện tích, nhờ
có lực hút tĩnh điện và đồng thời nhờ có hệ thống lô nhiệt đợc duy trì ở nhiệt
độ từ 375
0
F đến 400
0
F để nung nóng chảy mực in tạo khả năng bám dính
của lớp mực lên trên bề mặt vật liệu in. Chính vì vậy trong sản xuất mực in
laser ngời ta phải dùng các chất màu và hệ thống các chất liên kết có khả năng
chịu đợc nhiệt tốt, nếu nh khả năng chịu nhiệt kém có thể là nguyên nhân dẫn
đến hiện tợng tạo vết bẩn trong quá trình in và làm mềm lớp mực.
Mực in laser khô nhờ có quá trình ôxy hoá, quá trình khô của mực diễn ra
lâu và phải qua nhiều giai đoạn, loại mực này chỉ dùng cho việc in lên trên các
loại giấy không tráng phủ. Để có một màng mực khô hoàn toàn và tạo độ cứng
tốt thì phải mất 72 giờ.
1.1.2 Phân loại theo thành phần cấu tạo và đặc điểm của chất tạo
màu
1.1.2.1 Mực in gốc nớc

Đặc điểm của mực in gốc nớc là không độc hại với môi trờng và cho ng-
ời sử dụng. Do trong thành phần của mực này chiếm một lợng lớn là hàm lợng
nớc, khoảng 50% đến 70% là nớc. Đối với loại mực này thì quá trình khô phụ
thuộc nhiều vào khả năng bay hơi và khả năng thấm hút vào bề mặt vật liệu in.
1.1.2.2 Mực in gốc dầu
Mực in gốc dầu thờng đợc sử dụng nhiều cho in trên các bề mặt vật liệu
đòi hỏi có sự bám dính tốt của màng mực và có khả năng bền lâu với thời gian
8
dới tác dụng của các điều kiện môi trờng khác nhau. Mực in loại này thờng đ-
ợc sử dụng nhiều cho in trên các vật liệu đòi hỏi phải in khổ lớn nh in quảng
cáo, đòi hỏi phải để ở ngoài trời dới tác dụng của ánh sáng và nhiệt độ. Chất
liên kết sử dụng ở đây chủ yếu là các sản phẩm của các quá trình trùng hợp
dầu tự nhiên, do vậy mực in có khả năng bám dính tốt lên bề mặt vật liệu, nh-
ng một nhợc điểm đó là quá trình khô chậm, đòi hỏi phải trang bị các hệ
thống sấy và phụ trợ khi sử dụng loại mực này. Mực in gốc dầu phục chế màu
sắc không đợc tơi sáng.
1.1.2.3 Mực in gốc dung môi
Đặc điểm loại mực này có hàm lợng các dung môi trong thành phần
nhiều để cải tiến quá trình khô của mực và khả năng tạo ra sự liên kết bám
dính tốt của màng mực in lên trên bề mặt vật liệu in, sự có mặt của lợng dung
môi trong mực có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của mực in trên vật liệu
in. Đặc điểm của mực gốc dung môi là cho phép có khả năng in đợc trên
nhiều vật liệu in khác nhau, đa dạng. Mực khô chủ yếu bằng phơng pháp bay
hơi, các dung môi đợc sử dụng chủ yếu là các dung môi gốc cồn. Đối với loại
này thì chất tạo màu thờng là dạng thuốc nhuộm, mực gốc dung môi có nhiệt
độ sội thấp, trong nhiều trờng hợp ngời ta sử dụng chất tạo màu là các dạng
Pigment khi dùng với các dung môi có nhiệt độ sôi cao, đợc ứng dụng in lên
trên các bề mặt có tính chất phẳng nhẵn, không bị rỗ nh các vật liệu từ kim
loại, thuỷ tinh và nhựa, đặc điểm các vật liệu này không có khả năng thấm hút
và mực in không thể thâm nhập vào trong cấu trúc vật liệu, nên màng mực khô

chủ yếu nhờ bay hơi, khi lợng dung môi bay hơi đi sẽ tạo ra một màng mực
khô ở trên bề mặt vật liệu, lúc này chủ yếu là các chất liên kết và chất màu,
cùng một số phụ gia khác của mực sẽ còn lại.
1.1.2.4 Mực in chuyển pha
Khi in lên trên bề mặt vật liệu, mực in sẽ bị tác dụng của không khí và
nhanh chóng chuyển từ pha lỏng sang pha rắn. Đặc điểm của loại mực chuyển
pha là thời gia khô của mực in diễn ra rất nhanh. Mực in nhanh chóng bị kết
tủa lại khi tiếp xúc với bề mặt vật liệu in, do vậy mực in chuyển pha có u điểm
nổi bật đó là không gây ra hiện tợng nhoè mực, do vậy không tạo ra vùng lan
rộng của mực, không gây ra hiện tợng gia tăng tầng thứ, các điểm Tram khi
9
màng mực đợc in lên vật liệu in, đặc điểm là ngay cả khi in lên trên các vật
liệu in không có bề mặt mịn mà thô nhng hình ảnh in vẫn rất sắc nét, tạo ra
màng mực mịn đều, khả năng phục chế của mực loại này cao, có khả năng thể
hiện đợc không gian màu rộng. Mực sẽ đợc khô ngay sau khi tới bề mặt vật
liệu in, mực in khó có thể thấm sâu xuống dới bề mặt vật liệu in, do vậy mà
hầu hết các hạt pigment chỉ bám dính trên bề mặt vật liệu in, chính điều này
góp phần tạo ra các hình ảnh đợc in có độ sắc nét cao, độ no màu tốt trên
phạm vi một dải lớn và trên nhiều loại vật liệu khác nhau, nhợc điểm là khả
năng phân tán của mực kém, mực in rất dễ bị mài mòn và thờng không phù
hợp đối với sản phẩm đòi hỏi trong qúa trình sử dụng phải chịu các lực ma sát
lớn.
1.1.2.5 Mực UV
Đặc điểm của mực này là có khả năng khô nhanh chóng, có độ bền cao,
mực loại này thờng đợc sử dụng để in trên các vật liệu không có khả năng
thấm hút nh in trên tấm kim loại, thuỷ tinh, các màng polyme mỏng. Mực có
khả năng phục chế hình ảnh tốt và không bị gia tăng tầng thứ. Mực sẽ đợc khô
ngay sau khi qua các hệ thống thổi khí và chiếu sáng làm khô.
1.1.2.6 Mực màu dạng Pigment
Mực có thành phần chất màu sử dụng là các dạng pigment thì đợc sử

dụng nhiều cho các sản phẩm đòi hỏi có độ bền cao với các va đập ,ma sát hay
va chạm cơ học và đòi hỏi phải có độ bền tốt với điều kiện thời tiết. Loại này
phải sử dụng các chất liên kết thờng là các polyme hoặc Copolyme để giúp
cho các hạt pigment có thể gắn bám chắc lên trên bề mặt vật liệu.
1.1.2.7 Mực màu dạng thuốc nhuộm
Mực sử dụng thuốc nhuộm làm chất tạo màu thờng có màu sắc tơi sáng,
khả năng thể hiện tầng thứ tốt, nhiều gam màu khác nhau. Đặc điểm là chất
màu dạng thuốc nhuộm có khả năng tự gắn màu lên trên bề mặt vật liệu in,
nhng một nhợc điểm lớn của loại này là có độ bền với các điều kiện thời tiết
kém, nh bền với nớc, sản phẩm đợc in với mực in này thờng bị phai màu sau
một thời gian sử dụng.
1.2 Thành phần cấu tạo của các loại mực in
1.2.1 Chất tạo màu
10
Chất màu đợc sử dụng trong các loại mực nhằm mục đích chính là tạo màu
cho mực. Mực có đợc các màu khác nhau là do chính chất màu quy định.
- Chất màu đợc sử dụng thông thờng có 2 loại chính nh sau:
Chất màu thuốc nhuộm :Tan trong môi trờng liên kết
Thuốc nhuộm thờng có màu sắc đa dạng, phong phú, màu trong sáng và
cờng độ màu cao. Nhng độ bền thời tiết và các điều kiện khác của môi trờng
là kém. Thuốc nhuộm thờng có 3 loại chính:
+ Thuốc nhuộm bazơ: Thông thờng loại này có chứa nhóm: (-NH
2
)
+ Thuốc nhuộm dạng axit: Có chứa nhóm: (- COOH)
+ Thuốc nhuộm dạng Cation
Mực sử dụng chất tạo màu là thuốc nhuộm thì đợc dùng rộng rãi với
các loại giấy gói bánh kẹo, nó đòi hỏi tốc độ in nhanh.
Các loại mực in sử dụng chất màu thuốc nhuộm chứa một phần ít các
tác nhân nh axit tannic hoặc các nhựa có giá trị axit cao, phụ thuộc vào các tác

nhân này mà các phản ứng phức tạp có thể xẩy ra. Chính vì vậy cần phải lu ý
trong quá trình sử dụng và bảo quản mực, thờng các hộp bảo quản đợc tráng
phủ một lớp bên trong để ngăn cản phản ứng có thể xẩy ra, nhng cũng không
thể đảm bảo đợc rằng sự tráng phủ đó là đều và kín, liên tục trên toàn bộ bề
mặt do vậy thời gian để càng lâu thì khả năng xẩy ra phản ứng với lớp tráng
phủ kim loại càng lớn.
Các loại thuốc nhuộm hiện nay đang đợc sử dụng nhiều trong các loại
mực in nh là các muối, thờng là hycdrochloride, các thuốc nhuộm bazơ. Bằng
cách kết hợp bazơ với nhiều axit phức hợp nh là: Tannic, hoặc các nhựa mang
tính axit, các hợp chất đợc tạo thành có khả năng hoà tan tốt hoặc ít hoà tan
trong nớc, các loại dầu và chất sáp. Các hợp chất của các bazơ với các loại axit
béo thì không có khả năng hoà tan trong nớc. Loại thuốc nhuộm dới đợc sử
dụng rộng rãi.
Bảng 1.2 Một số tính chất của chất màu thuốc nhuộm
Tên thuốc nhuộm
Bền
ánh
sáng
Chịu
nhiệt
Chịu
Alkali
(Kiềm)
Chịu
chất
sáp
Chịu
H
2
0

Các tính
chất đặc biệt
Auramine 0-1 Kém Kém BT -
Tốt
BT -
Tốt
11
Rhoda mine 6G 0-1 KÐm KÐm BT -
Tèt
BT -
Tèt
Dung dÞch cã
mµu vµng
ph¸t huúnh
quang
Rhoda mine B 0-1 KÐm KÐm KÐm -
BT
KÐm -
BT
Dung dÞch cã
mµu vµng
ph¸t huúnh
quang
Magen ta 0-1 KÐm KÐm BT BT
Ecsine 0-1 KÐm KÐm BT -
Tèt
KÐm Mµu xanh
vµng ph¸t
huynh quang
Methylviolet 0-1 Tèt KÐm BT -

Tèt
BT -
Tèt
Victoria Jlue 1-2 KÐm KÐm BT BT
Induline 1-2 KÐm KÐm BT -
Tèt
Tèt
Niqzosine 3-5 Tèt KÐm BT Tèt
Malachijsegreen 0-1 KÐm KÐm BT -
Tèt
BT-
Tèt
( BT: B×nh thêng)
B¶ng 1.3 Mét sè lo¹i thuèc nhuém s¸ng
Lo¹i
BÒn
¸nh
s¸ng
ChÞu
H
2
0
chÞu
nhiÖt
ChÞu
Alkali
(kiÒm)
ChÞu
chÊt s¸p
Solvent yellon

19
5-6 KÐm Tèt KÐm Tèt
Solvent yellon
45
4 BT Tèt Tèt Tèt
Solvent red
8
6-7 Tèt BT Tèt BT
Solvent Blue
55
5 BT BT BT Tèt
Solvent Blue
86
7 Tèt Tèt Tèt Tèt
Solvent Bluck
123
5-6 Tèt Tèt Tèt Tèt
Solvent Violet 1 4-5 KÐm Tèt Tèt Tèt
Solvent red 102 4
12
Chất màu dạng p igment: Thông thờng là không tan hoặc rất ít tan trong
môi trờng liên kết.
Các Pigment màu thờng là những chất vô cơ hay hữu cơ có màu, các hạt
pigment có kích thớc rất nhỏ, không tan trong nớc, không tan trong các dung
môi hữu cơ, không có ái lực với vật liệu. Chính vì vậy cần phải thêm các chất
liên kết trong thành phần của mực.
Pigment màu là yếu tố quan trọng ảnh hởng đến các tính chất về màu sắc
của mực in. Tùy vào hàm lợng và các loại Pigment sử dụng khác nhau mà nó
sẽ ảnh hởng đến các tính chất quan trọng của mực tin nh: Độ chảy và khả
năng bền với các tác động vật lý và hoá học của mực in.

Trên thị trờng thì pigment thờng đợc cung cấp dới nhiều dạng khác
nhau.
Presscake: 70% nớc
Bột Pigment: 100% là Pigment khô
Phân tán: 50% Pigment
Bọc vỏ: Có lớp vỏ Polymer
Thông thờng ngời ta chia Pigment làm 2 loại: Loại Pigment vô cơ và
Pigment hữu cơ.
* Pigment vô cơ: TiO
2
; C; P
b
C
r
O
4
; Hợp chất sắt, kim loại, hỗn hợp vô
cơ, ngọc trai, xà cừ.
- Pingment màu trắng: Từ các kim loại nh: Ag; Cu; Thiếc, Nhũ bạc hợp
chất kim loại: TiO
2
; ZnO; BaSO
4
- PbC
r
O
4
kết hợp Pb SO
4
tạo màu vàng hoặc sử dụng các muối sắt.

-Hợp chất của chì với Crôm đợc tạo ra bằng phản ứng các muối chì với
Natri Cromat. Các giá trị tông màu là xanh xám đến xanh lá cây thu đợc thông
qua tác dụng của NatriSunfat với Crôm.
- Màu đỏ cờ thu đợc qua việc sử dụng các muối bazơ hay là chì
hydraxit. Nh vậy thông qua việc sử dụng các hợp chất của chì và Crôm có thể
thu đợc một dãy các giá trị tông màu khác nhau từ màu xanh nhạt đến vàng và
đỏ. Các loại Pigment vàng này rất hữu ích trong tất cả các loại mực in khác
nhau. Do đặc điểm là trong thành phần có chì nên rất độc hại và không phù
hợp để in lên trên các sản phẩm gói đồ ăn, bánh kẹo.
Khi nung nóng các loại Pigment Crom vàng thì màu sắc sẽ chuyển sang
đậm hơn và sang màu đỏ, nó sẽ trở về giá trị tông màu ban đầu khi nguội đi.
13
Các loại Pigment này phù hợp cho sản xuất mực in trên các vật liệu là sắt tây,
lá thiếc mỏng, Pigment loại này có tính năng in cao, độ chảy và độ đục tốt
đồng thời có khả năng chịu tốt dới tác động của môi trờng ánh sáng, axit và
kiềm.
-Pigment Catmi vàng: Dùng muối: CdS
Làm nóng chảy Ôxit catmi (hoặc Cacbonnat) với lu huỳnh loại Pigment
này cho phép tạo ra một loạt dãy các giá trị tông màu từ xanh lá cây đến các
giá trị tông màu vàng và đỏ thẫm. Loại Pigment này cũng cho phép khả năng
chống lại đợc các tác động của nhiệt, ánh sáng và kiềm nhng không có khả
năng bền với axit, các loại Pigment Catmi có khả năng chống lại đợc các dung
môi hữu cơ và dầu. Không phù hợp cho chế tạo mực in trên các sản phẩm vỏ
bao bì đồ ăn uống.
-Các oxit sắt: Một số là sản phẩm của tự nhiên và một số là hỗn hợp của
các ôxit sắt đã đợc hydrat hoá, đôi khi là kết hợp với cả silicat, các loại
Pigmen này thờng cho các giá trị màu khác nhau từ tông màu vàng chanh kém
sang đến các giá trị tông màu nâu đỏ.
Các Pigment loại này thờng có kích thớc lớn, thô và kém mịn, khó khăn
để nghiềm nhỏ, do đó việc sử dụng các loại Pigment này là bị hạn chế.

- Pigment sử dụng hợp chất kẽm và Crôm: Zn CrO
4
Thờng loại này có màu vàng xanh sáng
* Pigment hữu cơ: Thờng là các hợp chất AZO (-N=N-) hợp chất
Phtalocyanine, hợp chất Dtaryl Pyrrolopyroles hay các chất phát quang
-Pigment tạo từ thuốc nhuộm dạng axit: Kết hợp thuộc nhuộm axit với
CaCl
2
hay BaCl
2
sẽ tạo ra các lắc Pigment, không tan trong nớc
- Pigment hữu cơ tạo từ thuốc nhuộm bazơ kết hợp với các axit để tạo
lắc axit không tan trong nớc.
Phần lớn các thuốc nhuộm là tan trong nớc vì vậy phải tiến hành các
quá trình Pigment hoá, chuyển thuốc nhuộm sang dạng không có khả năng
hoà tan trong nớc, kết quả của quá trình Pigment hoá này là sẽ tạo ra các
Pigment màu kết tủa. Sau đấy lọc và đem sấy khô kết hợp nghiền mịn. Thông
thờng lắc Pigment có tính bền kiềm và axit tốt, đặc biệt và có một số loại
không bị hoà tan trong các dung môi hữu cơ.
14
H
3
C
(Vàng)
2
o
= -C - COH
C - OH
CH
2

2
o
= -C - COH
(Vàng ngả lục)
2
o
= -C - COH
C - OH
CH
3

Các loại Pigment loại Hansa yellow này thờng có các giá trị tông màu
từ vàng cho đến màu vàng hơi lục, loại này đợc sử dụng nhiều trong các loại
mực in mà cần đến khả năng chống lại đợc một cách tốt nhất với các tác động
của ánh sáng, xà phòng và các chất kiềm, đặc biệt loại Pigment này có độ thấu
minh rất tốt.
-Các loại Pigment Benzidine Yellows đang dần thay thế cho Hansa
yellows Pigment trong nhiều ứng dụng khác nhau. Sở dĩ là nh vậy là do độ bền
nhiệt của Hansa yellovvs là kém hơn.
Benzidizen yellows:
`
Các Pigment Ben zidne yenllows có giá trị tông màu khác nhau từ vàng
chanh cho đến màu vàng kim loại, điều này phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo
của chính loại Pigment này, có một dãy các giá trị khác nhau về độ đục từ bán
trong cho đến trong (thấu minh). Khả năng ứng dụng của chúng cao, có thể đ-
ợc sử dụng cho tất cả các loại mực in khác nhau. Đặc biệt là các loại mục cần
có khả năng bền tốt với nhiệt và xà phòng. Pigment Benzidine đợc sử dụng để
thay thế cho loại pigment chrome yellows bởi sự có mặt của chì - một yếu tố
độc hại nên không đợc sử dụng nữa.
15

CH
2
H. CO-C- =
C - OH
CH
3
2
H
3
C
CH
3
H. CO -C- =
C - OH
CH
3
2
2
o
HCO- C - =
C - OH
2
Cờng độ màu của Benzidine Yeullows Pigment cao hơn của Hansa
yellows Pigment do vậy mà loại Pigment này đợc sử dụng ngày càng nhiều.
Mực in đợc chế tạo từ loại Pigment này thờng thể hiện tính chảy tốt.
Hầu hết các loại Pigment hữu cơ màu đỏ thờng đợc sử dụng là các hợp
chất azo
Parared, công thức hoá học
`Có tông màu vàng đến các màu đỏ xanh tối nhng kém bóng sáng, thờng loại
này có khả năng hoà tan đợc trong toluene khi đợc gia nhiệt, đợc sử dụng để

chế tạo các loại mực cho in ống đồng.
Bảng 1.4 Một số loại Pigment màu đỏ cờ (red)
Pigment
Nồng
độ %
Tính thấu
minh hay
độ đục
Bền ánh
sáng
Bền với
kiềm
Một số tính chất
đặc biệt
Rara Red 45 Thấu
minh tốt
3-4 Tốt
Helio Red 45 Thấu
minhh tốt
7 Tốt
Permarent Red R 45 Đục 5-6 Tốt
Permarent Red ZG 45 Đục 7-8 Rất tốt
Lishols 45 Thấu
minhh tốt
1-2 Tốt
Lake Red C 45 Thấu
minhh tốt
2-3 Tốt
Lisho Rubine 42 Thấu
minhh tốt

3-4 Rất tốt Khả năng bền
nhiệt tốt
Pigment S carlet
3B
55 Thấu
minhh tốt
5-6 TB Khả năng bền
nhiệt tốt
Quy na Cridone
Pigon
45 Thấu
minhh tốt
7-8 Rất tốt Khả năng chịu đ-
ợc nhiệt độ cao,
lên đến 152
0
C
Vermi llion 50 Đục Độ bền
(vĩnh cử)
Rất tốt
Cad minum Red 75 Đục 7-8 Tốt Khả năng bền
nhiệt rất tốt nhng
độ bền với các
loại axit thì lại
kém
16
CH
3
O
2

=
(1: Rất kém, 2: Kém, 3: Trung bình, 4: Tơng đối khá, 5: Khá, 6: Rất khá, 7:
Tốt, 8: Rất tốt)
Các tính chất của Pigment
- Màu sắc của Pigment:
Thông thờng thì Pigment có độ bão hoà màu rất cao có thể nói màu sắc
của Pigment trong sáng gần nh màu quang phổ do trong phân tử có chứa các
nguyên tử cha bão hoà hoá trị, có hệ thống các liên kết đôi kéo dài liên tục, có
các nguyên tử (O; N; S) trong cấu tạo. Đặc biệt là Pigment thờng có cấu tạo
phân tử phẳng và có các nhóm thế thu (-e) và nhờng (-e) ( nh Cl
2
)
- Pigment có độ mịn và độ phân tán cao.
Thông thờng thì cờng độ màu của mực in bị quyết định bởi nồng độ, kích thớc
hạt Pigment sử dụng, quan hệ này thể hiện trên đồ thị sau:
Hình 1.1 Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa cờng độ màu
và kích thớc hạt pigment
Hạt Pigment càng nhỏ, càng mịn thì cờng độ màu càng cao, Pigment thờng có
tỷ trọng: 1,4 - 4g/cm
3
, nếu tỉ trọng của Pigment càng lớn thì dễ dẫn đến hiện t-
ợng các hạt Pigment bị lắng xuống đáy, sự phân tán của Pigmen trong môi tr-
ờng chất liên kết sẽ kém, không đều và thông thờng thì dới đáy hộp mực bảo
quản có cờng độ màu cao hơn. Do vậy mà trớc khi sử dụng mực ngời ta phải
tiến hành khuấy trộn đều mực trong hộp. Thông thờng để tăng khả năng phân
tán và sự tách các hạt Pigment đều trong lòng chất liên kết, ngời ta sử dụng
thêm các chất hoạt động bề mặt.
Khả năng thấm dầu hay chất liên kết của pigment
Thông thờng để đánh giá khả năng này thì ngời ta dùng hệ số dầu là tỷ

số giữa lợng chất liên kết cần thiết để chuyển hoá lợng Pigment từ bột sang
17
C ờng độ
màu
àm đ ờng kính hạt pigment
0
dạng nhão. Để giảm chỉ số này (hệ số dầu M) thì tăng hàm lợng Pigment trong
mực. Khi đó ngời ta thấy rằng độ bền màu với ánh sáng của mực in tăng lên,
đồng thời cũng làm tăng tính xúc biến của mực. Do hàm lợng Pigment nhiều,
trong khi đó lợng chất liên kết trong mực không đủ lớn để tạo khả năng bám
dính hay nói một cách khác là hệ số dầu cũng nhỏ thì độ dính của mực cũng
càng giảm. Mức độ chất liên kết nhỏ hay tính thấm dầu của Pigment không
quá lớn để đảm bảo cho màng mực in sau này sẽ đợc bám chắc lên trên bề mặt
vật liệu. Nhng ngợc lại khi mà hệ số dầu càng nhỏ thì độ bền ánh sáng càng
lớn. Tăng tính xúc biến của mực, mực sẽ không linh động, màu sắc sẽ bị xỉn,
kém sáng.
- Độ cứng của Pigment
Thông thờng thì Pigment tồn tại ở 2 dạng cấu trúc
+ Dạng tinh thể
+ Dạng cấu trúc vô định hình
Tinh thể của Pigment càng lớn thì hạt càng cứng, ổn định nhng khả năng thấm
ớt giảm
- Khả năng làm đục mực của Pigment
Pigment quyết định các tính chất quang học của mực in
Theo nghiên cứu thì các mực in có màu đục sẽ đợc in trớc, màu trong thờng in
sau. Để tạo ra đợc mực trong thì chỉ số khúc xạ của Pigment phải gần với chất
liên kết.
N
p
: Chỉ số khúc xạ của Pigment

N
lk
: Chỉ số khúc xạ của chất liên kết
Nếu | N
p
- N
lk
| -> 0: Ta sẽ thu đợc mực trong
Còn hiệu của 2 chỉ số này càng khác 0 thì có mực đục.
- Độ bền màu của Pigment
Màu sắc của mực in do thành phần Pigment có trong mực quyết định,
các nhà sản xuất mực in dù là cho bất kỳ loại in nào hay cho in trên bất kỳ vật
liệu in gì thì cũng đều mong muốn màu sắc của sản phẩm in sẽ không bị thay
đổi hoặc gần nh là có sự thay đổi ít khi chịu tác động khác nhau của các yếu
tố môi trờng. Pigment quyết định độ bền màu của mực in. Có những loại
Pigment có khả năng chống chịu đợc tác động của H
2
O, ánh sáng. Đặc biệt có
những sản phẩm in đặc thù thì ngoài những tác động cơ bản trên thì đòi hỏi
18
Pigment sử dụng phải có khả năng bền với các dung môi hay axit và môi trờng
kiềm, nhiệt.
Nh vậy tuỳ từng yêu cầu, mục đích khác nhau và khi sản xuất mực in
phải lựa chọn các chất màu với các sắc thái màu hay còn gọi là tông màu khác
nhau. Mỗi loại chất màu đều có các giá trị cờng độ màu khác nhau với hiệu
suất sử dụng cao. Đồng thời cũng cần chú ý đến khả năng phủ và thấm ớt của
Pigment.
1.2.2 Chất liên kết
Chất liên kết đóng vai trò rất quan trọng, nó giúp cho quá trình chuyển
các chất màu lên bề mặt vật liệt in, tạo màng cho mực in, khi màng mực trên

vật liệu in đợc khô thì chất liên kết tạo thành lớp màng bảo vệ quanh hạt
Pigment hoặc chất màu đợc phân tán trong màng, tránh đợc các tác động cơ
học lên trên lớp mực làm cho các chất màu đợc ổn định. Chất liên kết giúp cho
chất màu phân tán tốt trong mực in, hạt Pigment càng mịn thì khả năng phân
tán sẽ càng tốt hơn. Đồng thời chất liên kết chính là tác nhân giúp cho chất
màu có thể bám chắc lên bề mặt vật liệu in. Mỗi một vật liệu in khác nhau thì
đòi hỏi phải sử dụng chất liên kết tơng ứng sao cho khả năng bám dính là tốt
nhất.
- Chất liên kết là chất lỏng, có độ dính nhất định, nhớt và có khả năng
dàn thành màng mỏng. Chất liên kết quyết định độ dính, độ đặc loãng, quyết
định tính xúc biến và lu biến của mực in.
- Chất liên kết ảnh hởng đến các tính chất quang học của mực in nh độ
trong của mực in, màu sắc.
- Thành phần của chất liên kết phải có:
+ Chất tạo màng: Khả năng quyết định các tính chất cơ học của mực in, độ bám dính.
* Chất tạo màng có thể là:
+ Dầu: Thờng là các loại dầu tự nhiên xuất phát từ dầu thực vật hoặc là
dầu nhân tạo: sản xuất từ dầu thực vật, từ các rợu nhiều bậc kết hợp với các
axit cao phân tử.
+ Dầu thực vật: Trong thành phần dầu thực vật có 2 dạng chính.
Các axit béo: Cả hai dạng có thể là axit béo no hoặc không no. Hay là
các glyxerit ở dạng mono, di hay tri. Bắt nguồn từ glyxerin với sự thế của
nguyên tử (+H) trong gốc (-OH) bằng các axit béo dạng cao phân tử.
19
Thế bằng axit béo dạng cao phân tử
2
2
CH OH
CH OH
CH OH

Ngoài ra còn có các thành phần phụ nh lipit: là dạng dẫn xuất của
glyxerit có N
2
, P, thờng thành phần này có tác động không tốt đến chất liên
kết. Còn có chất sáp - dạng các lipit đơn giản và có chất màu tự nhiên, chất
khoáng trong dầu.
Thờng thì thành phần hay cấu trúc của dầu thực vật bị phụ thuộc vào từng
loại cây và vị trí địa lý.
Khả năng tạo màng, khả năng khô của dầu thực vật phụ thuộc vào mức
độ không no của các axit béo có trong thành phần.
Một số các axit thờng có trong dầu thực vật nh:
+ Axit olecic:
3 2 7 2 7
17 33
( ) ( )
( )
CH CH CH CH CH COOH
C H COOH
=
+ Axit linoic: C
17
H
29
COOH: Có 3 nối đôi trong cấu tạo phân tử.
H H H
CH
3

- CH
2
- C = C - C - C = C - C - C = C - (CH
2
)
7
- C - O - H
H H H H H H H O
+ Axit clooshcmic: C
17
H
29
COOH.
O
CH
3
- (CH
2
)
3
- CH = C - C = C - C = C - (CH
2
)
7
- C
H H H H H OH
+ Axit rixinoic: C
17
H
32

OCOOH
H O
CH
3
- (CH
2
)
3
- C - CH
2
- CH = CH - (CH
2
)
7
- C
OH OH
+ Dầu lanh: Đây là loại dầu khô thực vật, thông thờng thì hàm lợng axit
béo không no là axit linolenic chiếm đến 44 ữ 61%, axit linolic và axit oleic
chiến từ 15 ữ 30%, axit panmatic và axit stearic chiếm từ 4,5 ữ 6% trong
20
(glyxerin)
thành phần của dầu lanh. Tuỳ thuộc vào các vị trí nối đôi, số nối đôi và
nguyên tử cácbon trong dầu lanh mà ảnh hởng đến các tính chất vật lý và hoá
học của dầu.
Các axit béo không no này sau khi in thì dễ tạo ra phản ứng kết hợp với
các O
2
trong không khí, tại đây sẽ diễn ra các phản ứng trùng hợp oxi hoá,
giúp cho màng mực hình thành và khô.
Các tính chất vật lí, hoá học của axit quyết định các tính chất hoá học của

dầu thực vật. Dầu thực vật có phân tử lợng càng lớn thì khả năng bay hơi càng
kém. Thờng trong môi trờng H
2
O thì dầu thực vật mới bị phân huỷ ở nhiệt độ
~ > 250
0
C.
* Mỗi loại dầu đều có các chỉ số quy định khác nhau:
- Bao gồm các chỉ số axit, chỉ số xà phòng hoá, chỉ số iod (thờng từ 1,44
ữ 1,48); P
LK
: Chỉ số liên kết và tỉ trọng của dầu, hay nhiệt độ đông đặc, dầu
thờng bị đông đặc ở nhiệt độ thấp (< O
0
C)
* Ngoài ra có thể chia dầu thực vật ra làm ba loại chính nh sau:
- Dầu khô: VD: Dầu lanh, dầu gai, dầu chẩu, trong thành phần thờng có
các axit béo không no.
- Dầu bán khô: VD: Dầu hớng dơng, trong thành phần của các dầu bán
khô có từ 70 ữ 80% là axit không no có một hoặc hai nối đôi. Do vậy mà quá
trình tạo màng chậm hơn dầu khô, màng thờng không bền, dẻo và thờng có
khả năng tan trong các dung môi hữu cơ.
- Dầu không khô: 80 ữ 88% là axit có một nối đôi và một nhóm (-OH),
chính nhóm (-OH) này cản trở quá trình axit hoá.
* Tổng hợp dầu thực vật:
- ở nhiệt độ cao trong môi trờng (CO
2
, N
2
) dầu bị cô lại, phân tử lợng của

dầu lớn, tạo khả năng bám dính của dầu tăng. Thờng ở t
0
~ 290
0
C cô lại những
nguyên tử cha no tại liên kết đôi, làm tạo ra nhiều liên kết kép hơn.
- Nhựa: Một số các loại nhựa thờng làm cho độ bền của màng mực in tốt,
có khả năng chống đợc các va chạm cơ học. Nhựa giúp cho màng mực sau khi
khô có độ bóng nhất định, sự kết hợp của nhựa với một số chất liên kết giúp
21
cho màng mực nhanh khô. Nhựa thờng có cấu trúc cao phân tử, khối lợng
phân tử lớn cấu tạo phân tử phức tạp và có khả năng hoà tan tốt trong một số
các dung môi hữu cơ. Một số các loại nhựa có khả năng kết hợp với nhau và
một số nhựa lại có khả năng ngậm H
2
O. Đặc điểm này có thể giúp cho sự thay
đổi và điều chỉnh độ nhớt của mực đợc diễn ra một cách thuận tiện và dễ dàng
hơn.
Dung dịch nhựa trong dung môi thích hợp, nh toluen, đợc sử dụng cho
các loại mực in, in lên các vật liệu khô chủ yếu bằng quá trình bay hơi. Các
loại nhựa khi kết hợp với một số các loại dầu khô tự nhiên cũng có thể làm
thay đổi tính chất của quá trình khô của màng mực bằng quá trình oxi hóa.
- Nhựa tự nhiên: Thờng các loại nhựa tự nhiên không có điểm nóng chảy
nhất định, khi nung nóng không bị mềm dần trong một khoảng nhiệt độ nhất
định và tạo thành khối đồng nhất.
+ Hầu hết các loại nhựa tự nhiên trớc khi đợc đa vào sử dụng chế tạo mực
in thì chúng đều phải đợc qua một số công đoạn hoá học hóa. Nhựa tự nhiên
thờng là trong suốt và đặc điểm cấu tạo rất phức tạp, có nhiều dạng màu khác
nhau, đặc biệt phân tử nhựa thờng rắn và dễ bị bẻ gẫy, độ dẻo không cao.
+ Một số nhựa tự nhiên nh:

- Nhựa thông và các dẫn suất của nhựa thông: Thành phần chính của nhựa
thông là axit abictic: C
19
H
29
COOH, nhựa thông thờng có màu vàng nhạt cho
đến màu sẫm. Tuỳ thuộc từng vị trí địa lý khác nhau mà nhựa thông có các
thành phần khác nhau. Thờng thì hàm lợng abictic axit chiếm từ 78 ữ 90%
trọng lợng riêng của nhựa thông phát triển từ: 1,01 ữ 1,09 (g/cm
3
). Nhựa thông
có nhiệt độ chảy mềm thấp: 60 ữ 70
0
C, nhiệt độ chảy từ 90 ữ 200
0
C, trị số
axit: 135 ữ 180. ở nhiệt độ cao: 280ữ 300
0
C thì nhựa thông có khả năng kết
hợp với một số các loại dầu thực vật nh ví dụ với glyxerin sẽ tạo thành glyxerit
nhựa thông -> loại này có khả năng tan tốt đợc trong cồn và các dung môi hữu
cơ.
- Sellac (Cánh kiến): Là loại nhựa tạo ra do côn trùng nhiệt đới tạo ra khi
ăn cỏ, nhựa cây. Nhiệt độ mềm từ 65 ữ 70
0
C, nhiệt độ nóng chảy từ 115 ữ
120
0
C chỉ số axit từ 35 ữ 85.
22

Sellac có khả năng tan tốt trong rợu và các chất hoà tan khác ngoài
axeton.
- Hổ phách: Xuất phát trên tự nhiên ở dới đất do một số loài thông chết
gây ra. Loại này thờng đợc sử dụng để chỉ tạo mực hoặc sơn có độ láng bóng
rất cao.
- CMC: Cacmetyl axyl xenlulozơ: Dẫn xuất của xenlulozơ, có màu trắng
hoặc vàng, không mùi vị.
- Bitum: là hợp chất hoặc dẫn xuất của cacbon ở dạng lỏng hoặc thu đợc
trong quá trình trng cất dầu mỏ, loại này thờng có màu sẫm hay đen, tan tốt
trong dung môi hữu cơ nh xăng, dầu hoả, benzen và một số các loại dầu thực
vật. Nhiệt độ nóng chảy của bitum: 110
0
C ữ 135
0
C. Thờng có thành phần phức
tạp: Dầu nhờn, nhựa trung tính, nhựa đờng.
- Nhựa tổng hợp: Đây là loại nhựa đợc tổng hợp từ các hợp chất hữu cơ
đơn giản, nhựa loại này có cấu trúc đơn giản, dễ kiểm soát theo mong muốn.
Một số loại nhựa nh:
+ Nhựa phenolformamdehit: trùng ngng của phenol và formandehit trong
môi trờng (H
+
), tạo ra novolac: Sử dụng làm màng cảm quang của bản, còn
trong môi trờng (OH
-
) ở các nhiệt độ khác nhau sẽ cho sản phẩm khác nhau.
+ ở 100
0
C cho sản phẩm là Bezen: tan trong cồn, dễ nóng chảy, loại này
thuộc loại nhựa dẻo.

+ 150
0
C: Tạo thành hợp chất rentol: Chất này có khả năng tan đợc trong
cồn, khi đốt nóng đợc màng mỏng và có khả năng đàn hồi.
+ ở 200
0
C: Tạo thành sản phẩm là Rezit: Nhựa có cấu trúc lới, không gian
bền vững, không tan trong cồn và không nóng chảy. Ngời ta chỉ sử dụng hai
loại: Rentol và brenron để làm chất liên kết.
- Nhựa Ankit: là nhựa tổng hợp của nhóm polyeste tạo bằng cách đa tụ từ
rợu nhiều bậc với các điaxit: axit mavich hoặc các anhydit của nó. Đặc điểm
loại nhựa này có tính hoạt hoá bề mặt cao, độ ổn định tốt, tính in cao, thu đợc
màng mực bền, đàn hồi, khả năng bám dính cao. Từ thành phần trên mà có thể
ngời ta cũng thêm vào một số các dầu thực vật nh dầu gai để tạo thành ankit
biến tính có một số tính chất nhất định.
Nhựa ankit biến tính với dầu lanh tạo thành những ette có khả năng tan
trong dầu, đặc biệt khi đợc dùng để sản xuất mực in thì quá trình khô của mực
do oxy hoá (hấp thụ oxi) tốt, màng mực khô nhanh.
23
* Các dung môi hữu cơ: Các dung môi hữu cơ đợc sử dụng thờng là các
hychocacbon và các sản phẩm của nó.
Tuỳ vào các hợp chất hychocacbon mà chúng có khả năng bay hơi nhiều
hay ít, hợp chất hychocacbon có thể đợc sản xuất từ than đá hoặc các phơng
pháp tổng hợp khác. Đây là dạng chất lỏng có khả năng hoà tan đợc các chất
khác và thờng sử dụng các dung môi hữu cơ để hoà tan nhựa, các dung môi
hữu cơ thờng có phân tử lợng không cao. Có loại dung môi hữu cơ phân cực và
không phân cực tuỳ vào khả năng phân cực hay không phân cực mà các dung
môi có thể hoà tan các chất tan phân cực hay không phân cực. Dung môi sử
dụng có thể có các tác động tốt để điều chỉnh độ nhớt hay đặc của mực in. Với
mỗi yêu cầu khác nhau mà sử dụng các dung môi khác nhau bởi dung môi là

yếu tố ảnh hởng rất lớn đến khả năng khô của mực (khô nhờ bay hơi). Một số
các dung môi có thể có mùi hoặc không mùi, dễ bốc cháy, độc hại hoặc không
độc với con ngời và môi trờng do đó cần phải chú ý khi lựa chọn dung môi để
sản xuất mực in cho các đối tợng khác nhau.
Thực chất các dung môi đợc sử dụng nhằm tạo môi trờng cho chất màu
và chất liên kết hoạt động. Sau khi quá trình màng mực in đợc hình thành và
khô thì các dung môi này cũng sẽ mất đi.
+ Trọng lợng phân tử của chất sử dụng làm dung môi ảnh hởng đến tốc
độ bay hơi, nếu trọng lợng càng lớn thì khả năng bay hơi càng kém.
+ Những dung môi bay hơi ở nhiệt độ nhỏ hơn điểm sôi của H
2
O là
những chất dễ bay hơi. Nhng khả năng bay hơi nhiều hay ít của dung môi lại
phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nh: Nhiệt độ, áp suất điều kiện của môi trờng
và bản thân thành phần của dung môi.
- Một số các dung môi: Hychocacbon dầu hoả: Xăng, dầu
+ Hợp chất huchocacbon thơm: Benzen, toluen
+ Các loại cồn: etyl, Butyl, etylglycol và một số các loại este.
Dựa vào một số khả năng bay hơi khác nhau của dung môi mà sử dụng chế tạo
các loại mực in cho các phơng pháp in khác nhau.

1.2.3 Các chất phụ gia
Các chất phụ gia trong mực thờng đợc cho vào để làm tăng thêm hay thay
đổi một số tính chất cơ bản của mực in.
24
- Chất làm khô: nhiệm vụ của nó là nhằm giúp cho quá trình oxi hóa diễn
ra tại màng mực xảy ra nhanh hơn. Thờng chất làm khô là các resin kim loại.
Từ nhựa thông kết hợp với kim loại, oxit kim loại hay các muối kim loại
của: Ca, Pb, Mn, Co, Mg làm xúc tác -> oxi hoá nhanh và quá trình khô của
màng mực diễn ra nhanh hơn. Nhng nhợc điểm là làm giảm độ bóng của màng

mực.
Một số các kim loại đợc sử dụng: Co, Mn, Cr, Ni, Pb, Fe, Cu, Al, Ca, Ba.
(tốc độ khô của màng mực khi sử dụng các kim loại này tăng từ phải sang
trái).
+ Chất làm khô đợc sử dụng thờng là ở dạng khô lỏng và nhão. Chất làm
khô ở dạng khô lỏng đợc sử dụng thông dụng hơn. Đây thờng là các muối của
các oxit hữu cơ. Còn chất làm khô dạng nhão thờng là các muối vô cơ đợc
nghiền mịn.
- Chất chống nhanh khô: Các chất này giúp cho quá trình oxi hoá diễn ra
chậm hơn: phenol, dehit, amin, xeton, parafin và vadơlin
- Chất tăng độ bóng của màng mực in: Thờng sử dụng các vecni bóng
hỗn hợp của các loại dầu nhựa, tăng độ bóng, tăng tính linh hoạt, giảm độ
đậm, tăng khả năng dàn mỏng, tăng tính in.
- Các loại chất làm giảm độ dính: Sử dụng để làm giảm độ dính của mực
in từ các loại mỡ in, thờng đợc chng cất từ dầu thực vật. Mỡ in giúp cho khả
năng giảm độ đanh của mực in, làm mực in mềm mại, nhuần nhuyễn hơn. Nh-
ng nhợc điểm là giảm tốc độ khô của màng mực.
- Các loại dầu in: Sử dụng để thay đổi nhớt của mực. tăng độ dính của
mực in, tăng độ bóng của màng mực. Nhợc điểm là làm giảm cờng độ màu
của mực.
- Các chất độn: Giúp giảm giá thành cảu sản phẩm, thay đổi độ trong hay
đục của mực in, hỗ trợ màu sắc nh các hạt mang sắc thái màu: Đen, xanh,
tím
- Các chất mang hơng, mùi: ngời ta có thể sử dụng một số chất để tạo ra
mùi hơng thơm cho mực in, có thể sử dụng các hợp chất hychocacbon thơm.
25