Giới thiệu đề tài
Đã từ lâu, kể từ khi con người biết cách dùng sợi bông dệt lại thành tấm vải và làm thành quần áo và con người phát minh ra cách thức nhuộm vải thì vải vóc đã đi vào cuộc sống hằng ngày của con người: quần áo trang phục, trang trí nội thất, … vì tính chất mềm mại và khả năng bắt màu của sợi vải và nó thể hiện tính muốn gần gũi thiên nhiên của con người. Thế nhưng những yếu điểm của thuốc nhuộm vải (dễ bay màu, thời gian sản xuất lâu) phần nào làm giảm sự đa dạng về màu sắc và kiểu dáng của hoa văn, hoạ tiết có thể áp dụng lên tấm vải.
Ngày nay, khi khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, nhu cầu đó của con người không hề giảm bớt mà ngày càng tăng cao. Càng ngày con người ta càng đòi hỏi những tấm vải phải có nhiều màu sắc hơn, đẹp hơn, bền màu hơn và ứng dụng nhiều hơn. Trình độ khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển của con người kéo theo sự phát triển của công nghệ in kỹ thuật số, tăng cường khả năng in ấn trên nhiều loại vật liệu, đặc biệt là công nghệ in trên vải sợi. Càng ngày càng có nhiều loại mực in phù hợp với từng loại sợi vải, độ bền màu cao, những loại máy in mới có tốc độ sản xuất nhanh, in được kích thước lớn. Sự hỗ trợ của công nghệ máy tính điện tử đã tạo điều kiện cũng như động lực thúc đẩy ham muốn thỏa mãn nhu câu của con người, để từ đó công nghệ kỹ thuật số ngày càng phát triển và phục vụ cho đời sống con người.
Nhằm thoả mãn tính tò mò về công nghệ in có khả năng ứng dụng cao trong đời sống con người, nhóm quyết định tìm hiểu về những thiết bị, công nghệ in giúp in trực tiếp lên vải sợi và những yếu tố có ảnh hưởng đến chất lượng in, đồng thời đưa ra ý kiến riêng trong quy trình sản xuất nhằm tối ưu hóa chất lượng sản phẩm in.
B. Thị trường in KTS khổ lớn thế giới trên vải sợi
Hiện nay ngày càng có nhiều cải tiến về công nghệ nhằm đáp ứng các yêu cầu trong in Kỹ thuật số. Ước lượng có khoảng 11 – 15% vải sợi sử dụng công nghệ in để tạo hình bên cạnh công nghệ dệt, nhuộm hoặc tạo ảnh truyền thống trên vải. Sự phát triển của công nghệ in trên sợi không theo một quy luật nào mà nó phụ thuộc vào xu hướng thời trang và chu kỳ của nền kinh tế. Khi thị hiếu thời trang hướng đến sử dụng các màu đơn giản hoặc đang diễn ra suy thoái, ngành in Kỹ thuật số trên vải sợi cũng sẽ bị tụt giãm.
Vào năm 2005, hơn 32 tỉ m2 được in bằng phương pháp in truyền thống. Hơn 80% trong số đó được in bằng phương pháp in lụa trong khi không đến 5% là sử dụng phương pháp in chuyển, số còn lại được nhuộm hoặc dệt. Trong những năm vừa qua, ngành công nghiệp in trên vải sợi đã ngày càng hướng đến gần việc sử dụng công nghệ in Kỹ thuật số. Tuy nhiên cũng chỉ có không đến 1% vải sợi được in bằng phương pháp in Kỹ thuật số. Vào năm 2005, người ta ước tính có khoảng 65 triệu m2 vải sợi được in bằng phương pháp in Kỹ thuật số. Dự báo rằng con số này sẽ tăng lên 10% vào năm 2010. Các giải pháp in Kỹ thuật số trên sợi mới nhất hiện nay đang cạnh tranh với công nghệ in lụa về tốc độ, giá thành và chiều dài in có thể đáp ứng được.
Có hai yếu tố tác động đến sự lớn mạnh của công nghệ in kỹ thuật số trên vải. Thứ nhất là sự phát triển của công nghệ in vải truyền thống và thứ hai là sự phát triển về mặt công nghệ của công nghệ in kỹ thuật số trên vải. Càng ngày có càng nhiều những cải tiến để đáp ứng các yêu cầu trong in Kỹ thuật số. Những cải tiến này bao gồm những phát triển về đầu phun, mực in (mực màu hoặc mực chứa pigment), các phương pháp xử lý sợi trước khi in và việc sử dụng vật liệu. Trong thời gian gần đây, tốc độ in của hầu hết các máy in Kỹ thuật số đều được nâng cao trong khi giá thành của mực in đang giãm, theo đó, sự lớn mạnh của công nghệ in Kỹ thuật số có thể vẫn tiếp tục tăng nhanh. Tuy nhiên vẫn còn nhiều thử thách mà công nghệ in Kỹ thuật số phải vượt qua, cụ thể là việc quản lý màu trong quá trình in. Các dòng máy in Kỹ thuật số trên vải yêu cầu phải có không gian tái tạo màu rộng (color gamut) để giả lập cho cho đúng với tính hiệu analogue.
Sự phát triển của công nghệ in Kỹ thuật số trên vải ở Trung Quốc đang gia tăng hàng năm trong khi Nhật thì đang bị trì trệ trong vài năm gần đây. Những hoạt độngg in Kỹ thuật số cũng đang được kiểm soát ở Bangkok. Stock hiện nay đã thành lập 4 trung tâm số kiểu mẫu trên thế giới và một nhà máy in Kỹ thuật số ở Bangkok với 16 máy in cho công suất 500,000 m2 vải in hàng năm. Công ty này có kế hoạch sẽ đầu tư để đạt được năng suất là 2 triệu m2 mỗi năm ở Bangkok và mở rộng thêm các trung tâm số kiểu mẫu. Tất cả các hướng của đầu ra là hướng đến thời trang và khách hàng là các nhà bán lẽ trong ngành như Victoria’s Secret, Puma, Next, Felina, và Nautica.
Ngành công nghiệp sợi và các nhà in Kỹ thuật số trên sợi ở Châu Âu đặc biệt đều là các dạng công ty quy mô nhỏ và vừa. Các công ty in đều ở dạng gia đình và trung bình có không quá 50 người. Trong vài năm gần đây đã xãy ra sự giãm sút đáng kễ trong ngành in truyền thống tại một số nước thuộc thị trường Châu Âu vì những mối đe dọa như sức ép về giá từ Châu Á, tình trạng cung lớn hơn cầu. Các nhà in vải truyền thống ở Châu Âu hiện nay đang tập trung vào các hoạt động nhằm rút ngắn quá trình xử lý trước in và làm cho nó linh hoạt hơn, in chính xác ngay từ lần in đầu tiên và khi in tái bản, giãm thiểu thời gian chuẩn bị máy in, chạy với độ dài ngắn hơn (ít hơn 100m) và dự tính được rủi ro. Thêm vào đó, khách hàng hiện nay đang tìm kiếm chất liệu vải với các mẫu thiết kế độc nhất rực rở, nhiều màu sắc, do đó nếu muốn giử vững vị trí dẫn đầu trên thế giới trong ngành kinh doanh in trên sợi thì các nhà in Châu Âu phải đẩy mạnh công nghệ mà mình đang có trong lĩnh vực in Kỹ thuật số trên vải sợi.
Các dòng máy in Kỹ thuật số khổ lớn hiện nay cho phép tạo ra hình ảnh in chất lượng cao và có khả năng in trên nhiều khổ in khác nhau tùy theo loại vật liệu. Trong nhiều năm qua, công nghệ in phun đã thay thế nhiều kỹ thuật in khác trên thị trường in Kỹ thuật số khổ lớn. Tuy nhiên nó vẫn tạo thành những phân khúc riêng rẽ chạy theo các công nghệ tạo mực in. Mỗi công nghệ đó tạo nên những đặc trưng riêng biệt và chúng đáp ứng cho các nhu cầu in khác nhau.
1. Mực in gốc nước
Các nhà cung cấp in phun mực nước hàng đầu là Canon U.S.A., Encad/ Kodak, Epson, và Hewlett-Packard (HP), và mỗi nhà cung cấp đều có thế mạnh riêng của mình. Các hệ thống in phun khổ lớn dùng mực gốc nước hoạt động nhanh hơn và có nhiều chức năng hơn bao giờ hết. Trong số các công nghệ in phun khổ lớn, các máy in phun dùng mực gốc nước thường cho chất lượng hình ảnh in tốt nhất, và có khả năng in các ấn phẩm ứng dụng trong nhà và ngoài trời, và chi phí đầu tư ban đầu thấp nhất. Trong những năm gần đây, một số cuộc khảo sát cho thấy giá của hệ thống in khổ lớn giãm đáng kể, mức giãm 1,000$ là mức giãm cao nhất, giúp cho các công ty quảng cáo hoặc bộ phận marketing của các công ty lớn có thể mạnh dạn đầu tư các hệ thống in Kỹ thuật số khổ rộng. Họ có thể in cho riêng mình những poster chất lượng cao, billborad, banner mà không cần phải trả tiền cho các dịch vụ in gia công.
Trong phân khúc thị trường in mực gốc nước chất lượng cao, các nhà cung cấp dịch vụ in tiếp tục đầu tư vào các dạng máy in có khổ in rộng hơn từ 42, 44, đến 60 inch. Đó là một khác biệt quan trọng, vì sản phẩm khách hàng cần in có yêu cầu hết sức đa dạng, độ dài in máy có thể in được phải dài hơn nữa, kích thước khổ in cũng rất phong phú. Việc phát triển về định dạng in phần nào sẽ mang đến cho khách hàng thêm nhiều lựa chọn cũng như lợi nhuận cho nhà sản xuất.
Đặc tính quan trọng nhất của các máy in khổ lớn dùng mực in gốc nước là cho chất lượng hình ảnh in vượt trội. Đó là đặc điểm sẽ đưa sự tăng trưởng của các dòng máy in phun mưc gốc nước hướng đến lĩnh vực thị trường các sản phẩm in có tính sáng tạo như tranh ảnh, hình mỹ thuật, và nhiếp ảnh. Những ứng dụng đó mặc dù có số lượng thấp, nhưng chức năng sử dụng của chúng hơn ở mức thông thường và giá thành sản phẩm cũng khá cao. Từ 2004 đến 2009, người ta mong đợi giá bán lẻ của các dòng máy in phun mực gốc nước trên toàn thế giới sẽ tăng trưởng từ hơn 18 tỷ USB cho đến hơn 21 tỷ USD.
2. Mực in gốc dầu
Rất nhiều các thảo luận về thị trường in kỹ thuật số khổ lớn ngày nay tập trung vào các dòng máy in phun mực dùng mực in gốc dung môi và mực in gốc dung môi hữu cơ. Có rất nhiều nhà cung cấp máy in phun dùng mực in gốc dung môi, bao gồm cả các nhà cung cấp mới từ công nghệ in kỹ thuật số và nhiều nhà cung cấp truyền thống cũng tham gia vào thị trường này. Vấn đề được chú ý nhiều nhất là quan điểm về phần cứng của của các công ty lớn như: Mimaki, Mutoh, Océ, Roland, và Seiko I Infotech, luôn có những cải tiến liên tục trong các dòng máy sử dụng mực in phun gốc dung môi của họ.
Nhận định có giá trị về các dòng máy in phun Kỹ thuật số khổ lớn là khả năng sản xuất các sản phẩm in ngoài trời với giá thành thấp, chi phí sản xuất có thể tiết kiệm đến ba lần. Mực in gốc dung môi rẻ hơn mực in gốc nước, vật liệu in sử dụng mực in gốc dung môi cũng rẻ hơn. Không chỉ vậy, mực in gốc dung môi cho phép không cần phải thực hiện các thao tác xử lý vật liệu khi in trên sơi, điều này giúp làm giãm thiểu thời gian sản xuất và giá thành sản phẩm.
Từ 2004 đến 2009, người ta mong đợi giá bán lẻ của các dòng máy in phun mực gốc dung môi trên toàn thế giới sẽ tăng trưởng từ hơn 9 tỷ USB cho đến hơn 18 tỷ USD, đạt tỉ lệ tăng trưởng hàng năm là 16.9%
3. Mực in UV
Một dạng nổi bật khác nữa của công nghệ in phun Kỹ thuật số khổ lớn là in phun với mực UV. Trong năm 2004, có khoảng 20 nhà cung cấp đã tung ra và giới thiệu về các hệ thống in phun sử dụng công nghệ đặc biệt này. Những hệ thống in kiểu mới này được xếp hạng theo khả năng in từ 75 feet2/giờ, giá bán khoảng $ 50.000 cho đến các máy in có khả năng in đến 1.700 feet2/giờ, giá bán khoảng $ 500.000 hoặc có thể cao hơn. Các hệ thống in UV cung cấp rất nhiều các tính năng giống với các hệ thống in phun gốc dung môi. Mực in UV rẻ hơn mực in gốc nước, nhưng đắt hơn mực in gốc dung môi, in được các sản phẩm in ngoài trời với độ bền màu cao mà không cần cán màng, và làm giãm thiểu các chất tráng phủ càn dùng.
Trong thực tế, từ các hệ thống in dạng phẳng, người ta đã có thể in trên các loại vật liệu khác như gổ, kim loại, gốm, và thủy tinh. Điều này mở ra một xu hướng mới trong khả năng ứng dụng công nghệ in ấn và hứa hẹn sẽ mang đến nguồn doanh thu lớn. tuy nhiên điều này vẫn mang tính suy đoán rất cao, bởi vì thiết nghĩ các hệ thống in UV phải cải tiến đề nâng cao khả năng tin cậy và hiệu quả với các dạng vật liệu khác nhau. Nếu mảng công nghệ này phát triển theo đúng như mong đợi của nhiều nhà sản xuất, có thể nói rằng giá bán lẻ của các dòng máy in phun mực UV trên toàn thế giới sẽ tăng trưởng từ hơn 2,3 tỷ USB cho đến hơn 10 tỷ USD.
C. Ứng dụng
Dán tường: vật liệu dán tường bằng vải, được in kỹ thuật số có hoa văn đẹp mắt và màu sắc nổi bật, có thể thay thế cho giấy dán tường
Thời trang: bao gồm quần áo, túi xách, cà vạt, … có ưu điểm là có những kiểu dáng bắt mắt, màu sắc hợp thời trang và nhất là nhanh chóng, tiện lợi. Cá nhân có thể tự thiết kế mẫu mã và in ra để sử dụng
Áp phích quảng cáo: với độ bền màu tốt khi ở ngoài trời, kỹ thuật in phun trực tiếp lên vải cũng được ứng dụng để in những áp phích quảng cáo bắt mắt, chất lượng cao
Ngoài ra còn 1 số đồ trang trí nội thất
D. Vật liệu dùng trong in phun KTS
1. Vải sợi
Vải sợi là những cấu trúc dạng phẳng, được tạo thành từ các loại tơ sợi được đan lại với nhau theo 1 cách nào đó. Những sợi này có dạng sợi dài, xoắn vào nhau tạo thành phần tử cơ bản nhất của vải sợi. Mỗi loại sợi này được cấu thành từ hàng triệu chuỗi phân tử hoá học đơn lẻ. Sự xắp xếp và định hướng các chuỗi hoá học này cũng như cấu trúc phân tử của nó sẽ quyết định tính chất vật lý và hoá học của sợi.
Các loại vải sợi thường được chia làm 2 loại lớn: tự nhiên và nhân tạo. Trong đề tài này chỉ xét đến các loại vải sợi có thực vật và 1 số loại được tái tạo từ những loại sợi có nguồn gốc thực vật (tơ nhân tạo Rayon) .
a. Cellulose (xét loại vật liệu điển hình là cotton)
Cellulose – polymer của glucose – là thành phần hoá học cơ bản nhất của tất cả các loại thực vật. Monomer cua cellulose là 1,2,4-8-anhydroglucose, số lượng monomer có thể từ 1,000 đến 18,000 đơn vị.
Chuỗi liên kết dài của cellulose làm cho các mối liên kết hydro của các phân tử liền kề liên kết chặt chẽ với nhau. Các chuỗi liên kết liên phân tử này cộng với cấu trúc mạch thẳng của phân tử cellulose hình thành nên những vùng có cấu trúc tinh thể của cellulose (microfibril). Những microfibril này liên kết, sắp xếp lại với nhau thành 1 cấu trúc lớn hơn gọi là fibril (sợi).
b. Cotton
Cotton là đại diện lớn nhất và quan trọng nhất về vật liệu vải sợi của họ này vì đây là loại vật liệu được ứng dụng rộng rãi nhất ngày nay (chiếm khoảng 50% số lượng các sản phẩm từ vải sợi trên thế giới).
Cotton được lấy từ cây bông vải, thường được trồng ở những nước ôn đới và nhiệt đới. Sau khi được khai thác, sợi cotton được xử lý qua nhiều công đoạn để loại bỏ những thành phần chất béo, chất sáp bám trên thành vỏ sợi làm tăng tính thấm nước và quy trình tẩy trắng sợi. Sau quá trình xử lý, sợi cotton sẽ được trải qua những công đoạn khác để làm nên tấm vải.
Thành phần cấu tạo nên sợi cotton thô | |
Thành phần | Khối lượng tương đối (%) |
Cellulose | 86.8 |
Nước | 6.8 |
Protein | 1.5 |
Muối | 1 |
Pectin | 1 |
Dầu, sáp | 0.7 |
Carbonhydrate | 0.5 |
Các thành phần khác | 2 |
Cotton thuộc họ cellulose, là polyalcohol (có nhóm -OH), nhưng mối liên kết hydro giữa những nhóm hydroxyl của các phân tử liền kề khá bền vững, ngăn không cho nước xuyên thấu vào những vùng có cấu trúc tinh thể của cellulose, do đó nó không hoà tan trong nước. Tuy nhiên, cotton lại khá ưa nước, có khả năng thấm hút nước tốt. Cấu trúc tổ ong với các lỗ li ti giúp các phân tử nước xuyên thấu qua những vùng trống trong chuỗi polymer và hình thành liên kết hydro với các cellulose hydroxyl tự do. Các sợi cotton khi hút nước sẽ phồng lên, trở nên dẻo dai hơn, mềm hơn và độ bền tăng lên (20%) do liên kết hydro mới tạo thành. Mức độ thấm hút nước của cotton thông thường là 8% và tăng lên đến 25 – 30% ở độ ẩm tương đối 100%, nhiệt độ phòng.
Giữa những vùng cấu trúc tinh thể trong cotton là những vùng trống, những chất màu của thuốc nhuộm hay mực in sẽ bám vào những vùng này.
Cotton sẽ bị phân huỷ (hydro hoá) khi gặp dung dịch acid loãng nóng hoặc đậm đặc lạnh, nhưng không có tác dụng với acid loãng ở nhiệt độ phòng.
Cotton bền với dung dịch kiềm nên dung dịch kiểm được dùng trong quá trình xử lý vải gọi là mercerization. Trong dung dịch kiềm, sợi cotton sẽ phồng lên, trở nên tròn, đều đặn và giảm thiểu tính xoắn của các sợi. Nếu trong khi phồng lên, vải được giữ chặt để tránh co rút thì cotton sẽ thay đổi hình dạng và tạo ra 1 bề mặt nhẵn hơn. Sau khi tẩy chất kiềm và sấy khô, sợi cotton vẫn giữ nguyên dạng hình ống tròn. Tuy không có sự khác biệt rõ rệt về tính chất hoá học của vải được xử lý mercer và không được xử lý nhưng vải qua xử lý sẽ cho tính bám màu tốt hơn và chất lượng hình ảnh cao hơn.
c. Tơ nhân tạo Rayon (xét vật liệu điển hình là Viscose)
Rayon là loại tơ nhân tạo đầu tiên được sản xuất thương mại hoá. Rayon được tạo ra từ những vật liệu có nguồn gốc cellulose (bột gỗ, vải vụn…) và trải qua quá trình xử lý để tạo thành sợi vải, vì vậy, về bản chất, viscose hoàn toàn tương tự như cotton, chỉ khác biệt ở 1 số tính chất vật lý và hoá học. Hiệp hội thương mại Mỹ quy định thành phần chất thay thế nhóm hydroxyl không được vượt quá 15%. Rayon được sản xuất theo 3 phương pháp tạo thành Viscose Rayon, Cuprammonium (hỗn hợp đồng amoni) Rayon, và saponified Cellulose Acetate. Trong 3 sản phẩm thì tơ Viscose có ứng dụng rộng rãi nhất và giá thành thấp nhất.
Viscose
Viscose được tạo ra từ quá trình viscose, trong đó có sự tạo thành Natri Cellulose
(C6H10O5)n + nNaOH —> (C6H9O4ONa)n + nH2O
sau đó phản ứng với CS2 để tạo thành Cellulose Xanthate
(C6H9O4ONa)n + nCS2 —-> (C6H9O4O-SC-SNa)n
Và được phun tơ (wet spinning) trong dung dịch acid loãng để tạo thành sợi viscose
(C6H9O4O-SC-SNa)n + (n/2)H2SO4 –> (C6H10O5)n + nCS2 + (n/2)Na2SO4
Nội dung đề tài sẽ không đi sâu vào quá trình sản xuất sợi.
Cellulose trong cotton có mức độ polymer hoá (degree of polymerization) là 2000 đơn vị, và mức độ tinh thể hoá là 70%. Còn đối với tơ viscose thông thường thì mức độ polymer hoá là 250 – 400, mức độ tinh thể hoá là 25 – 30%. Cấu trúc tinh thể trong viscose nhỏ hơn cotton 4 – 5 lần và mức độ định hướng thấp hơn. Do đó sợi viscose yếu hơn sợi cotton nhiều, mặc dù về bản chất là như nhau, đặc biệt là khi ướt. Sợi viscose sẽ trở nên mềm hơn và dẻo hơn cotton khi ướt. Độ bền viscose khi ướt thấp hơn 50% khi khô. Vì có mức độ tinh thể hoá thấp và mức độ chịu tác động cao nên viscose dễ bị phồng lên khi ướt và nở ra trên 20%.
Viscose hầu như là cellulose nên về tính chất hoá học là giống cotton. Tuy nhiên, viscose phản ứng với chất hoá học nhanh hơn cotton và phản ứng cả trong những điều kiện mà cotton tỏ ra khá bền như dung dịch kiềm đặc lạnh hay loãng nóng sẽ tấn công và hoà tan viscose nên nó đòi hòi quá trình xử lý cẩn thận.
Sợi tơ viscose bóng hơn cotton và thân có hình trụ tròn hơn cotton, do cách thức sản xuất, do đó chất lượng in cao hơn cotton.
Sợi viscose dưới kính hiển vi
Như đã thấy, in phun trực tiếp lên vải có thể tạo ra những sản phẩm chất lượng rất tốt. Thế nhưng, để nâng cao chất lượng thì việc cải tiến công nghệ in là không đủ, mà còn phụ thuộc vào loại mực in tuỳ theo chất liệu vải và các công đoạn xử lý vật liệu trước và sau khi in để tăng độ bền màu và 1 số tính chất khác.
2. Xử lý vật liệu trước hoặc sau khi in:
o Trước khi in: mục đích của quá trình này là làm mực bám dính tốt hơn trên vải và gia tăng chất lượng in. Quá trình này bao gồm xử lý vải qua 1 số hoá chất nhằm kiểm soát chất lượng in và sự hiện mực (mercerization); dán vật liệu lên 1 lớp đế giấy để cố định tấm vải. Việc dán 1 lớp đế giấy (paper backing) dành cho những loại vải có độ đàn hồi cao, hay những loại vải mỏng, density (mật độ phân tử trong cấu trúc hoá học của bản thân sợi vải) thấp. Ưu điểm do việc dán lớp đế giấy mang lại là tăng độ chính xác khi in (những loại vải mềm mà không dán đế giấy thì không thể nào in được hình ảnh chính xác) và cố định hướng các sợi ngang dọc trong tấm vải.
Ngoài ra còn 1 số quá trình xử lý nữa như là tẩy trắng vải (đối với những mẫu thiết kế đòi hỏi in trên nền trắng) và chải, đập vải (để giảm thiểu lượng bụi vải và những sợi chỉ đứt bám trên vải).
o Sau khi in: bao gồm hấp và giặt. Đây là quy trình không bắt buộc nhưng sẽ làm tăng độ bám dính của mực lên vải và tăng độ bền của mực.
Quá trình xử lý Mercer:
Mercerization (xử lý vật liệu có nguồn gốc cellulose): đây là quy trình xử lý được giới thiệu bởi John Mercer (1850).
Đây là 1 trong những quy trình xử lý rất quan trọng đối với vật liệu từ cellulose, đặc biệt là cotton. Nó làm tăng độ bóng, khả năng thấm nước, độ bền và chất lượng in của vải.
Trong quá trình này, tấm vải cotton được tráng qua dung dịch NaOH loãng 20% ở nhiệt độ 15 – 180C. Có 2 phương pháp Mercer: có lực căng và không có lực căng. Lực căng sẽ làm tấm vải có độ bóng cao, không có lực căng thì tấm vải không có độ bóng. Cellulose trong cotton phản ứng với NaOH tạo thành Na-cellulose:
(C6H10O5)n + nNaOH —> (C6H9O4ONa)n + nH2O
Những tác động chính của quá trình lên sợi cotton:
· Lớp biểu bì bị phá huỷ
· Thân sợi phồng lên và trở nên tròn hơn
· Sợi mất tính chất xoắn
· Tăng hoạt tính
· Tăng độ bền với chất hoá học, thời tiết, ánh sáng, ngăn cản sự tấn công của côn trùng, vi khuẩn
· Tăng thuộc tính nhuộm, in
· Tăng độ bóng, sáng
· Tăng độ sâu màu
Mặt cắt ngang sợi cotton không được xử lý mercer (trái) và có xử lý mercer (phải)
Máy xử lý mercer của Brugman
3. Mực dùng trong in vải
Vải vóc, khác với giấy in thông thường, là 1 cấu trúc 3 chiều và những điều kiện, yêu cầu của mực in và chất tạo màu cũng rất đa dạng. Trong thực tế, 1 bộ mực in chỉ áp dụng cho 1 vài loại vải và chỉ tạo được 1 dải màu nhất định. Đối với 1 số loại vải có tính thấm hút như len, cotton, mực in được thấm hút nhanh và dễ dàng, vì vậy lượng mực có tính chất như nước không thấm vào vải rất ít đối với cả những loại vải không được xử lý trước. Không như loại mực dày, đặc như keo của in lưới truyền thống, loại mực gốc nước này sẽ thất thoát rất lớn đối với những loại vải mà sợi của nó không có những lỗ nhỏ li ti như là polyester, nylon. Vì vậy, đòi hỏi cần phải có 1 cơ chế kiểm soát sự thất thoát mực ở những loại vải đó. Điều này cũng quan trọng đối với những ứng dụng in ấn những sản phẩm đòi hỏi màu sắc phải đồng đều trên cả 2 mặt của tấm vải. Trong những kỹ thuật in truyền thống, điều này được kiểm soát bằng độ nhớt của mực in. Còn trong in phun kỹ thuật số, việc làm nóng (pre-heating) hay xử lý vải trước khi in sẽ giúp kiểm soát vấn đề này. Cơ cấu liên kết của pigment với sợi vải và phản ứng của thuốc nhuộm với sợi vải đòi hòi phải có những quy trình xử lý vải trước và sau khi in để đạt được kết quả mong muốn.
Mực dùng trong in vải có rất nhiều dạng. Hãng HP sử dụng loại mực in phun thông thường để in trên vải. Ngoài ra còn 1 số loại mực riêng biệt để in vải:
· Mực Acid: để dành riêng cho việc in ấn các loại vải có cấu trúc là protein như lụa tơ tằm, len …
· Mực hoạt tính: chuyên dụng cho in các loại vải có nguồn gốc cellulose như cotton, nỉ …
· Mực pigment: dùng cho hầu hết các loại vật liệu (trừ lụa tơ tằm), nhưng có độ sáng không cao bằng các loại mực khác.
Như đã biết, in trên vải có rất nhiều ứng dụng: thời trang, gia đình, bảng hiệu “mềm” (soft signage)… và mỗi ứng dụng đòi hòi mỗi loại vải khác nhau và mỗi loại mực khác nhau, đi kèm với biện pháp xử lý riêng biệt.
Đề tài sẽ tập trung vào loại mực reactive dyes
Reactive dyes được giới thiệu vào năm 1956. Nguyên lý của loại mực này dựa trên nguyên lý của thuốc nhuộm vải reactive và thành phần chính của loại mực này là thành phần chính của thuốc nhuộm. Các phân tử của loại mực này có thể tạo liên kết hoá trị với nhóm hydroxyl của cellulose. Loại mực chính được phát triển cho in ấn trên vải là loại có nhóm monohalogenotriazine (đồng phân 3 vị trí nhóm thế nhóm halogen của benzen), phản ứng theo cơ chế nhường 1 electron, chiếm khoảng 85% trong các loại mực reactive dyes.
Phương trình phản ứng của 1 loại mực điển hình có thành phần monochloro-s-triazine, phản ứng diễn ra trong môi trường kiềm.
Nguyên lý tạo màu đỏ
Một số thành phần của các loại mực trên thị trường.
Do tạo được mối liên kết hoá trị bền vững giữa các phân tử mực và cellulose nên vải được in bằng mực reactive dye có tính bền màu rất cao khi giặt hay 1 số quá trình khác.
A. Công nghệ in phun sử dụng trong các hệ thông in Kỹ thuật số khổ lớn
1. Đầu vào:
Đầu vào cho các thiết bị in Kỹ thuật số khổ lớn hầu hết đều là dạng cuộn có kích thước rất đa dạng, như 1,2m; 1,6m; 2,4m; 3,2m… Cuộn vật liệu được giữ cố định trên một trục theo chiều dài máy, vật liệu sẽ được kéo căng qua các lô căng vật liệu nhằm cố định và căng phẳng vật liệu khi in.
Tùy nhu cầu sử dụng hoặc yêu cầu in ấn, vật liệu có thể được xử lý trước khi in thông qua một hệ thông xử lý vật liệu được gắn ngay tại đầu vào của máy in. Phần xử lý vật liệu này đã được trình bày ở trên. Việc xử lý vật liệu trước khi in có tác dụng hỗ trợ cho việc bám dính của mực in trên bề mặt vật liệu, gia tăng chất lượng in, và gia tăng tuổi thọ của sản phẩm in trong quá trình sử dụng…
Tốc độ quay của các lô trục được điều khiển nhanh chậm bằng hệ thồng điều khiển tự động của máy sao cho phù hợp với tốc độ in của máy. Vận tôc dài của các lô trục sẽ được đồng bộ với vận tốc in từ bộ phận cấp vật liệu, bộ phận in và bộ phận thu vật liệu.
Ngoài chức năng chính là cung cấp vật liệu cho quá trình in, tại đây còn có những option phụ thêm như đo độ dài đã in,
2. Bộ phận in
Có nhiều công nghệ in phun khác nhau nhưng công nghệ in phun được sử dụng trong các thiết bị máy in Kỹ thuật số khổ lớn là công nghệ “drop on demand” (phun theo yêu cầu) Công nghệ in phun nói chung hoạt động bằng cách phun các giọt mực nhỏ (small droplet) lên bề mặt vật liệu qua các lỗ cực nhỏ (tiny nozzle): giống như bật /tắt một ống phun nước với tốc độ khoảng 5000 lần/giây.
Ngoài kỹ thuật in phun “Drop on demand” còn có kỹ thuật in phun liên tục (continuous), tuy nhiên, công nghệ này không được ứng dụng vào kỹ thuật in khổ lớn cũng như in hình ảnh có tông hình liên tục vì khả năng tái tạo điểm ảnh bị hạn chế, chỉ có thể in ở độ phân giải từ 150dpi – 300dpi, tái tạo được chỉ có 15 thang xám. Kỹ thuật này bị giới hạn bởi cầu trúc thiết bị cũng như nguyên lý in quá phức tạp.
Tất cả các máy in phun đều cho đầu in chuyển động ngang bề rộng vật liệu theo khổ vào máy in. Đầu in có nhiều vòi phun và mỗi vòi chỉ phun một màu. Vật liệu sẽ được tự động đẩy lên sau khi đầu in đi hết khổ giấy. Trên nguyên tắc chung này, nhà sản xuất đã có những cải tiến riêng cho sản phẩm của mình.
Có hai cách để phun mực trong công nghệ “drop on demand”:
Phương pháp sử dụng nhiệt (thermal method) để đốt nóng một điện trở và làm nở bọt khí.
Phương pháp áp điện (piezo – electric method) hấp thụ điện tích cho các tinh thể (crystals) và làm chúng giãn nở.
a. Thermal drop on demand.
Hình dưới đây mô tả ngắn gọn về cách thức tạo ra giọt mực in trong hệ thống in phun nhiệt. Một điệt trở được đốt nóng có thể lên đến 3000C để sinh nhiệt và làm bay hơi nước trong mực, từ đó tạo thành bóng khí ngay trong lồng của đầu phun, bóng khí này sẽ phình to đến giới hạn cho phép (tùy thuộc và sức căng bề mặt và độ nhớt của mực in) và bị vỡ ra tạo thành một áp suất đẩy mực in ra khỏi vòi phun. Dựa vào tín hiệu hình ảnh mà điện trở nhận được mà nó sẽ bị kích nhiệt hoặc không bị kích nhiệt để có thể sinh ra bóng khí và tạo thành giọt mực.
Đặc tính kỹ thuật:
– Tần số phun giọt mực 5 – 8kHz.
– Thể tích hạt mực: 23pl (đường kính khoảng 35µm).
– Độ phân giải có thể đạt được: 600dpi (tùy thuộc vào cấu trúc phần cứng mà độ phân giải co thể thay đổi)
Phương pháp in phun nhiệt không phải là phương pháp in phun đầu tiên được sử dụng, nhưng nó là phương pháp thành công nhất trong thị trường in Kỹ thuật số hiện nay. Phụ thuộc vào cầu trúc của đầu phun, in phun nhiệt có thể dùng các kiểu đầu phun:
– Roof-shooter (đầu phun hình nón): lổ phun mực nằm trên một cạnh của đầu phun và nằm đối diện điện trở phát nhiệt, dạng đầu phun này được Canon và Xerox sử dụng nhiều.
– Side-shooter: lổ phun mực nằm ở cuối đầu phun, điện trở phát nhiệt nằm trên một cạnh của ống dẫn mực, dạng đầu phun này được Hewlett-Packard, Lexmark, và Olivetti sử dụng nhiều
b. Piezo – electric drop on demand.
Piezo là một dạng vật liệu có khả năng thay đổi hình dạng hoặc thể tích trong điện trường. Công nghệ này sử dụng sự thay đổi của tinh thể piezo gắn trên đầu phun để tạo thành hạt mực. Tùy theo tính hiệu hình ảnh nhận được mà điện trường bao bọc lấy đĩa Piezo bị thay đổi, từ đó nó làm thay đổi hình dạng của tinh thể. Trong trường hợp này sự thay đổi hình dạng hoặc thể tích của tinh thể Piezo sẽ tác động lên thành vòi phun, từ đó sẽ gây ra một dao động ngay tại khoang hổng của đầu phun. Sự dao động này sẽ tạo ra áp lực và đẫy mực ra khỏi đầu phun và tạo thành hạt mực đi đến bề mặt vật liệu.
Có nhiều cách lựa chọn cho việc thiết lập sự thay đổi hình dáng hoặc thể tích của tinh thể Piezo ngay tại đầu vòi phun tùy theo loại vật liệu dùng làm tinh thể Piezo. Từ đó các nhà sản xuất có thể chế tạo ra các kiểu đầu phun theo cách của riêng mình, nhưng tất cả đều dựa trên nguyên lý chung là tạo ra sự thay đổi về hình dạng hoặc thể tích của tinh thể trong điện trường để tạo ra hạt mực.
Kỹ thuật in phun piezo phụ thuộc vào khả năng biến dạng của tinh thể piezo trong điện trường. Kỹ thuật này có thể chia làm 4 nhánh: squeeze (nén); bend (uốn cong); push (đẩy); shear (biến dạng)
Những kiểu biến dạng cơ bản của tinh thể piezo.
– Kỹ thuật in phun Squeeze-mode: được thiết kế gồm một ống chứa tinh thể piezo có vỏ mỏng bao quanh một ống dẫn bằng thủy tinh, hoặc gồm một ống dẫn chứa tinh thể piezo làm bằng nhựa gắn kèm theo mỗi hộp mực. Máy in phun đầu tiên do Simen chế tạo với đâu phun được bố trí chứa khoảng 12 vòi phun và một bộ phận dừng để vệ sinh vòi phun được cải tiến, sản phẩm này được giới sử dung văn phòng ưa chuộng và tin cậy. Những có gắng theo sau đó của Simen là giới thiệu thế hệ đầu phun thứ 2 gồm có 32 đầu phun – vốn gặp khó khăn trong việc bố trí các vòi phun sao cho đồng bộ nhất.
– Kỹ thuật in phun Bend-mode: được thiết kế gồm có những bản tinh thể piezo được liên kết với lớp chắn tạo thành một đầu phun, có nhiệm vụ biến đổi tính hiệu hình ảnh thành các dao động uốn cong của bản tinh thể để ép vòi phun tạo thành giọt mực. Kiễu in phun này được ứng dụng trong các thiết kế của Epson Color Stylus 400, 600, 800 và Tektronix’s Phaser 300, 350.
– Kỹ thuật in phun Push-mode: các thanh chắn làm từ tinh thể Piezo được mở rộng, chúng sẽ đẩy mực ra khỏi lổ phun và tạo thành hạt. Theo lý thuyết, các thanh chắn bằng piezo này tiếp xúc trực tiếp và tác dụng đẩy đối với mực in. Tuy nhiên, trong trường hợp cụ thể, ở giửa mực in và các thanh chắn piezo có một lớp màng mỏng để ngăn chặn những tác động qua lại không mong muốn giữa mực in và các thanh chắn piezo. Đây là một bổ sung trong đầu phun rất có ích cho kỹ thuật in phun piezo Push-mode và đã được các công ty Dataproducts, Trident, và Epson tìm ra.
– Kỹ thuật in phun shear-mode: Trong cả hai kỹ thuật in phun Bend-mode và Push-mode, điện trường được tạo ra giữa các điện cực thì song song với chiều phân cực của vật liệu dùng làm piezo. Trong đầu phun kỹ thuật shear-mode, điện trường được tạo ra vuông góc với chiều phân cực của các vách ngăn piezo. Tác động của điện trường làm biến dạng bản piezo và tạo ra lực đẩy mực in ra khỏi vòi phun tạo thành hạt mực. Trong trường này, những tấm chắn piezo trở thành các dãy dao động trong ống chứa mực. Sự tác động qua lại giữa mực in và vật liệu làm piezo là một trong những thông số quan trong trong việc thiết kế đầu phun. Spectra và Xaar là những nhà tiên phong trong việc thiết kế đầu phun dạng này.
c. Nguyên lý cấu trúc của đầu in phun
Việc sắp xếp và bố trí các vòi phun trong đầu in phun có vài trò quyết trò quyết định trong việc tạo thành chất lượng hình ảnh in cho sản phẩm. Việc sắp xếp các vòi phun dựa trên tiêu chí là tạo ra được độ phân giải in cao nhất, điều này đồng nghĩa với khả năng tạo hạt mực nhỏ nhất và nhiều nhất (theo một đơn vị chiều dài) có thể.
Theo ghi nhận của HP cho biết để có thể tạo được độ phân giải 300dpi thì khoảng cách giữ các vòi phun là 500µm, các vòi được bố trí trên một đường xiêng hợp với trục hoành một góc 9,60. Các vòi phun này được bố trí liên tục thành các dãy và được ghép trong một đầu phun. Máy có thể có nhiều đầu phun, các đầu phun này được sắp xếp hợp lý và tạo thành đầu in, đầu in sẽ di chuyễn liên tục từ hai đầu của máy in, vuông góc với chiều di chuyển của vật liệu. Dưới đây là hình ảnh minh họa việc bố trí các vòi in phun.
Đầu phun bao gồm một hệ thống các vòi phun cố định trong một giới hạn về diện tích của đầu phun, trong đó các vòi phun được sắp xếp bao gồm nhiều hàng vòi phun kế tiếp và song song với nhau, tuy nhiên nó không thẳng hàng mà được sắp xếp lệch đi nhằm đạt được độ phân giải cao nhất có thể. Hình trên mô tả đầu phun có 6 hàng và có thể đạt được độ phân giải là 600dpi khi mỗi hàng có thể tạo được độ phân giải là 100dpi và góc lệch cũng như khoảng cách giữa các hàng là hợp lý.
Độ lớn của vòi phun và khoảng cách giữa các dòng sẽ được các nhà sản xuất đầu phun nghiên cứu và chế tạo sao cho thiết bị có thể đạt được độ phân giải cao nhất, do đó yếu tố chất lượng phu thuộc rất lớn vào cấu trúc cũng như khả năng phun mực của vòi phun. Vòi phun phải có kích thước phù hợp để có thể tạo ra được hạt mực có kích thước phù hợp với độ phân giải như mong muốn. Bên cạnh đó, khoảng cách giữa các hàng cũng đóng vai trò quyết định. Khoảng cách này phải được thiết kế sao cho đầu phun có thể tạo ra áp lực đủ mạnh để đẩy hạt mực đi một cách đồng bộ trên tất cả các hàng đến bề mặt vệt liệu. Những hạt mực nằm tại những hàng càng xa bề mặt vật liệu thì yêu cầu phải có lực đẩy càng lớn.
Hình dưới đây mô tả một ví dụ về cấu trúc của hệ thống đầu in có 30 module cho độ phân giải in là 600dpi, chiều rộng của toàn bộ đầu in là 325mm, từng module riêng biệt rộng 65mm. Cấu trúc này yêu cầu dộ chính xác về cơn khí rất cao và sự đồng bộ trong việc điều khiển các module. Bất cứ một lỗi nhỏ nào trong vấn đề cơ khí và điều khiển đều gây ảnh huởng xấu đến chất lượng in.
3. Bộ phận đầu ra:
Bộ phận đầu ra của các dạng máy kỹ thuật số khổ lớn nói chung cũng là dạng cuộn. Có nhiều hình thức cho đầu ra của dạng máy in KTS, như vật liệu tại đầu ra sẽ được thu lại thành cuộn nhờ một trục quay gắn ở đầu ra của vật liệu, hoặc có thể để vật liệu ra tự do mà không cần thu thành cuộn (Thông thường vật liệu không được quấn lại thành cuộn sau khi in có thể vì mực chưa khô hoàn toàn, việc quấn lại thành cuộn tạo ra một áp lực ép lên bề mặt vừa mới in làm ảnh hưởng đến chất lượng in của sản phẩm.
Tại đầu ra của máy sẽ được lắp thêm các bộ phận hổ trợ sấy khô như sấy nhiệt, sấy hồng ngoại, sấy UV (đối với các dạng máy in UV). Vật liệu sẽ được kéo căng đi qua bộ phận sấy này trước khi hoàn toàn ra khỏi máy in.
Bộ phận sấy khí nóng của một máy in vải sợi
Bộ phận sấy khí nóng được lắp ngay phía đầu ra của máy in.
4. Bộ phận điều khiển.
Bộ phận điều khiển máy in là một máy tính được gắn tích hợp cùng với máy in và có vai trò điều khiển máy in, chứa phần mềm RIP ảnh cùng với các chức năng bổ sung hỗ trợ cho RIP.
B. Nguyên lý làm việc của công nghệ in Kỹ thuật số
In phun Kỹ thuật số khổ lớn cũng giống như các cộng nghệ in Kỹ thuật số khác, nó dựa trên nguyên lý CtPr – Computer to Press. Đây là công nghệ in trực tiếp sử dụng rất quen thuộc trong công nghệ in Kỹ thuật số nói chung không riêng gì cho in Kỹ thuật số khổ lớn trên vải sợi. File sẽ được truyền trực tiếp từ hệ thống máy tính điều khển đến máy in sau khi thông qua phần mềm RIP – vừa làm nhiệm vụ điều khiển máy in và vừa làm nhiệm vụ RIP ảnh trước khi in. Trong in Kỹ thuật số khổ lớn thì định dạng file sử dụng không khác mấy so với các dạng in Kỹ thuật số khác, ngoài định dạng đầu vào là pdf, ps, eps (in Kỹ thuật số các sản phẩm trên giấy của các công nghệ in NIP) thì in Kỹ thuật số khổ lớn hổ trợ sử dụng các định dạng file ảnh như TIFF, JPG, nhưng thông dụng nhất lại là định dạng TIFF. Tùy theo kích thước sản phẩm in mà file sẽ được xuất có độ phân giải khác nhau.
File ảnh sau khi đã xuất xong sẽ được nhập vào phần mềm RIP. Tại đây, phầm mềm sẽ hổ trợ một số chức năng phụ như ghép các hình ảnh in rời rạt trên khổ in lớn, bình các hình in nhỏ trên khổ in lớn, thu phóng, di chuyển,… cho phép người sử dụng sẽ định hướng được hình ảnh sau khi hoàn tất công đoạn in.
Khi nhận được lệnh in, trình điều khiển sẽ tiến hành RIP file và chuyển dữ liệu sang máy in và máy in bắt đầu là việc. Cartridge mực sẽ di chuyển trong phạm vi hai đầu của máy in, chạy dài hết khổ in và theo nguyên tác là phun mực tại những điểm cần phải in dựa trên tín hiệu dữ liệu đầu vào. Vật liệu ở dạng cuộn, được đưa vào máy in và di chuyển theo hướng vuông góc với hướng di chuyển của cartridge mực.
Vật liệu sau khi được in xong sẽ được kéo đi qua một hệ thống sấy, thông thường là sấy bằng nhiệt hoặc hồng ngoại tùy theo trang bị của máy in. Tuy nhiên, cách sấy khô vật liệu sau khi in phải phù hợp với loại mực sử dụng cũng như tính chất vật liệu.
Một vấn đề đặt ra là hình ảnh in có kích thước là một con số ấn định trước thì độ phân giải của định dạng TIFF khi xuất ra là bao nhiêu thì có thể đáp ứng được cho in? Tuy ở Việt Nam hiện nay thì công nghệ in Kỹ thuật số trên vải sợi còn rất hạn chế, chủ yếu là chỉ có in trên vải Silk, hiflex, decal, PP, Backflit, giấy ảnh…. Theo khảo sát của nhóm thì hầu hết các cơ sở in Kỹ thuật số khổ lớn ở Thành phố Hồ Chí Minh (Quận 1, 3, 5, 10, 11, 7, Tân Bình, Bình Thạnh) hiện nay đều không có một chuẩn riêng nào cho file TIFF trước khi in. Khách hàng sẽ cung cấp cho các cơ sở in file gốc từ ứng dụng và để cho nhà in tự xuất file, số ít khách hàng ở các tỉnh lân cận có nhu cầu in thì đều xuất file ở dạng JPG, JPEG để file có kích thức nhỏ gọn, tiện cho việc email. Tuy nhiên đây là những địng dạng file nén, không đạt được chất lượng tốt cho sản phẩm.
Một số nhà in khuyến khích là nên thiết kế file với đúng kích thước thật và xuất file TIFF có độ phân giải từ 200 – 300dpi. Tuy nhiên lúc này sẽ gặp một vấn đề khi cần in những sản phẩm có kích thước tối đa. Khổ in tối đa hiện nay ở địa bàn Tp. Hồ Chí Minh là 3.2m, chiều dài in tối đa hiện nay có thể lên đến 6m. Khi đó, nếu ước tính dung lượng file TIFF với độ phân giải 200dpi ở hệ màu CMYK sẽ cho một dung lượng file khổng lồ.
Có thể thấy cách ước chừng này sẽ gây hạn chế rất lớn cho cầu hình máy tính sử dụng để thiết kế, xuất file cũng như máy tính dùng để RIP và điều khiển máy in. Theo FLAAR – Tổ chức chuyên nghiên cứu về in Kỹ thuật số khổ lớn khuyên rằng nên xuất file TIFF trong khoảng từ 200 – 300MB là có thể in được, đối với những nhu cầu in có kích thước lớn như ví dụ nêu trên thì độ phân giải tối thiểu không vượt quá 72dpi và có sử dụng chế độ nén ảnh LZW.
C. Công nghệ máy in phun trên vật liệu sợi của một số hãng
In phun Kỹ thuật số trên vật liệu dạng sợi có thể thực hiện được trên các máy in có độ phân giải từ 300dpi đến 600dpi – với một số dòng máy in hiện đại gần đây. Tuy nhiên, chất lượng hình ảnh in vẫn là yếu tố ưu tiên hàng đầu khi sản xuất in. Do đó khi in trên vật liệu dạng sợi thì không khuyến khích các loại máy in (CAD plotter) giá rẻ.
1. COLORSPAN
COLORSPAN là hãng máy in phun chuyên cung cấp các loại máy in chuyên dụng để in trên vật liệu dạng sợi, tiêu biểu là dòng máy FabricJet. Dòng máy này có thể in trực tiếp lên vật liệu in sử dụng đầu in nhiệt cùng thế hệ với dòng máy HP DesignJet 2800 và 3800. Chất lượng in trên các dòng máy in này được đánh giá cao.
COLORSPAN FabricJet là dòng máy hàng đầu của COLORSPAN sử dụng hai loại mực in chuyên dụng để in trên vật liệu dạng sợi: Mực màu Texta-Chrome sử dụng cho in tren cotton và silk (do COLORSPAN cung cấp) và loại mực màu chuyên dụng in trên vật liệu làm từ sợi tự nhiên (mực màu acid) và sợi nhân tạo (mực màu hoạt tính).
Dòng máy in này có cầu trúc phức tạp do đó nó không phải có thể đáp ứng đại trà cho hầu hết các yêu cầu in ấn, nhưng lại trở nên hiệu quả với các nhà in giàu kinh nghiệm khi có sự hổ trợ kỹ thuật từ nhà sản xuất. Dòng máy in này cần phải vệ sinh và cân chỉnh hàng ngày. Về chất lượng in thì có thể nói CORLORSPAN thuộc hàng đứng đầu, nó là một trong số ít các công ty đáp ứng được độ khổ in 72” (1.8m)
2. ENCAD
Dòng máy ENCAD phát triển đến nay là thế hệ máy ENCAD 1500. Các thế hệ máy Encad trước đây sử dụng hệ thông bơm hút mực bằng tay để cấp mực cho các ống phun mực, kỹ thuật này dễ gây vấy bẩn và lãng phí mực in, thậm chí cả việc mồi mực vào đầu in cũng phải làm bằng tay. Thay vào đó, các công việc trên đều được tự động hóa đối với các dòng máy thuộc thế hệ sau này.
Các máy in của Encad cần phải được sử dụng hàng tuần nếu không mực trong các đầu phun sẽ bị khô, gây ra hiện tượng nghẹt mực. Do đó nếu máy phải tạm ngưng sử dụng trong một thời gian dài thì nhất thiết phải vệ sinh sạch sẽ phần mực thừa còn trong vòi phun trước khi tạm nghĩ. Đối với các thế hệ máy in củ của Encad có thể mất hàng giờ để thay mực in và gây vấy bẩn, tình trạng này được khác phục bằng cách sử dụng hệ thống cấp mực đôi trên các dòng máy mới mới hơn, giúp tránh lãng phí về thời gian.
Ưu điểm của dòng máy Encad 1500 là nó chịu được loại mực in hoạt tính dùng cho vật liệu dạng sợi, ngoài các loại mực in thông thường khác. Điều quan trọng là nhà in cần phải xác định chính xác là loại mực in nào có thể dùng được dựa trên yêu cầu về vật liệu. Các dòng máy cũ hơn của Encad không sử dụng nhiều loại mực khác nhau như Encad 1500, nhưng tại DPI 2005 và ISA 2006, các sản phẩm in của Encad NovaJet 1000i được đánh giá rất cao, đây là kết quả của sự kết hợp giửa khả năng làm việc của RIP trên máy in và kỹ thuật xử lý bề mặt sau khi in của Encad.
3. HEWLETT-PACKARD
Việc ColorSpan FabriJet sử dụng đầu in phun nhiệt của HP kết hợp với hệ mực có hoạt tính và mực acid đã cho thấy sự tượng thích giữa những hệ mực in này với công nghệ đầu phun nhiệt. Encad cũng đã chùng minh điều này khi sử đầu in phun nhiệt của Lexmark. Tuy nhiên, HP đã không phát triển một dòng mày in đặc biệt cũng như giải pháp để đơn giản hóa cách sử dụng mực in trên vật liệu dạng sợi. Theo đó, các dòng máy in HP DesignJet gần đây chỉ có thể sử dụng mực in do chính HP chế tạo.
HP DesignJet có thể in được trên rất nhiều các loại vật liệu dạng sợi khác nhau. Serie máy in DesignJet 2xxx và 3xxx rất linh hoạt in trên nhiều loại chất liệu vãi khác nhau như cotton, silk, polyeste, và ngay cả các dạng vật liệu giả da. 3P (công ty chuyên về vật liệu dạng sợi cho in phun) đã lợi dụng đặc điểm này và cho ra đời nhiều ý tưởng trong việc ứng dụng các sản phẩm in trong nghệ thuật trang trí. Trên lý thuyết, có thể ứng dụng công nghệ in chuyển nhiệt hoặc không cần nhiệt trên các máy in HP thông thường (sử dụng loại giấy chuyển trung gian), hoặc sử dụng loại mực chuyển nhiệt thăng hoa đặc biệt trên hệ thống đầu in piezo. Tuy nhiên, HP DesignJet vượt lên hẳn so với công nghệ in chuyển nói trên về tốc độ in và khả năng có thể kiểm soát được chất lượng in.
Độ phân giải có thể sử dụng cho in trên vật liệu dạng sợi là 600dpi, có thể sử dụng các dòng máy HP DesignJet 2xxx (khổ in 36” – 91cm) và 3xxx (khổ in 56” – 137cm). Tuy nhiên các dòng máy đời cũ của HP chỉ hỗ trợ CAD xử lý các hình ảnh đồ họa mà không hỗ trợ ảnh chụp hoặc các kiểu hình ảnh tương tự. Hạn chế khác của các dòng máy này là không tượng thích với các RIP hiện đại và không có thiết bị thay thế khi có sự cố. Các dòng máy HP DesignJet 2xxx và 3xxx hiện nay đã khắc phục được nhược điểm trên.
Dòng máy 5000 và 5500 sử dụng đầu phun và hệ mực khác so với dòng máy 2xxx và 3xxx, do đó nó cũng đòi hỏi vật liệu cũng phải khác biệt. Vì vậy sẽ có và yếu tố sẽ trông khác xa so với các dòng máy in trước đó (vốn trước đây trông rất tốt) về mặt chất lượng in. Mực in thế hệ mới hơn yêu cầu phải có một cách thức xử lý bề mặt thích hợp dành riêng cho nó.
Dòng máy in HP DesignJet thì gần như nhanh hơn so với các loại máy in dùng đầu in piezo khác như Mutoh, Epson, Mimaki, Roland,… Máy in dùng đầu phun piezo có thể mất đến 1 giờ để in một tờ in kích thước 36” x 42” (91cm x 106cm) hoặc hàng giờ đồng hồ để in một tấm banner. Đối với hệ thống đầu phun piezo tỉnh điện cũng không thể đạt được tốc độ in như trong lời quảng cáo của nhà sản xuất. Để đạt được tốc độ cao hơn trong hệ thống piezo, mực in phải được phun ra rất ít………
Dòng máy in trên vật liệu dạng sợi hiện đại nhất hiện nay của HP là DesignJet 5500 và 5500PS, độ phân giải in là 1200 x 600dpi với 6 màu mực. Người ta thực hiện kiểm tra bằng cách treo sản phẩm (banner, billboard…) in bằng mực màu thông thường trong điều kiện thời tiết nắng gắt (California), sau 6 tháng thì màu mực in trên sản phẩm hoàn toàn bị phai nhạt, khi in bằng mực có pigment tạo màu thì tuổi thọ sản phẩm có thể kéo dài được một năm. Có thể kết luận rằng tuổi thọ của sản phẩm phần lớn phụ thuộc vào cấu tạo mực in và khả năng tương thích của hệ thống in với loại mực sử dụng, tùy theo điều kiện sản phẩm cụ thể mà sử dụng loại mực in phù hợp.
HP là DesignJet 5500 và 5500PS có thể in tốt trên 3 dạng vật liệu do chính HP cung cấp:
– Cotton, vải sợi có bề mặt không bóng HP định lượng 190gsm
– Giấy kết hợp một mặt sợi polyeste HP định lượng 110gsm
– Giấy kết hợp một mặt sợi satin silk HP
D. Khảo sát một số hệ thống in phun:
1. ENCAD NovaJet 750
ENCAD NovaJet 750 là dòng máy được sử dụng tương đối phổ biến ở Việt Nam, theo khảo sát của nhóm thì máy in có khả năng sản xuất ổn định và cho chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu, máy có khả năng in tốt trên các loại vật liệu dạng sợi như hiflex, silk, vải sợi chuyên dụng… Những chức năng của máy:
– Tốc độ in nhanh: tối đa là 5.9m2/giờ, để đạt được tốc độ in này máy được trang bị thêm một hệ thống sấy nhiệt để làm khô nhanh.
– Sử dụng nhiều loại mực linh hoạt: NovaJet 750 có tám hàng mực và tám hộp chứa mực, vì vậy việc chuyển đổi giữa mực trong nhà cũng dễ dàng như việc đổi mực của đầu phun 4 màu. Đầu phun được thiết kế giúp cho việc ngắt mực khi chuyển đổi hệ mực rất tiện lợi và nhanh chóng.
– Chất lượng in cao và tốc độ in nhanh
Thông số kỹ thuật:
Công nghệ in | Công nghệ in phun nhiệt MicroBurst |
Hộp mực | Hệ thống cấp mực liên tục, 8 khay chứa mực với 8 đầu ra (4 đầu dự phòng), mỗi khay chứa được 500ml |
Loại mực | Tất cả các loại mực Encad in trong nhà hoặc ngoài trời (600dpi) |
Loại vật liệu | Vật liệu dùng cho in phun khổ lớn của Kodak, Decal, PP, Hiflex, Silk, Vãi sợi chuyên dụng |
Xử lý vật liệu | Không có bộ phận xử lý |
Tốc độ
|
Chế độ chạy thử: 10.2m2/giờ |
In hình ảnh thường (độ phân giải thấp): 9.6m2/giờ | |
In hình ảnh chất lượng cao: 7.2m2/giờ | |
Độ rộng in | Thực in 1.52m |
Độ phân giải | 600 x 600 dpi, 300 x 300 dpi |
Độ rộng vật liệu | 0.6 – 1.52m |
Ngôn ngữ hiển thị trên menu | Hỗ trợ 8 ngôn ngữ (tiếng Anh, Nhật, Pháp, Hàn Quốc, Trung Quốc, Đức, Tây Ban Nha, Ý) |
Đầu in | 4 đầu in NovaJet750 |
Hệ thống sấy khô | Quạt sấy khô |
Bộ nhớ | Bộ nhớ tiêu chuẩn 32MB, hỗ trợ 128MB |
Công suất | Máy chờ 10W, hoạt động bình thường 120W, cao nhất 200W |
Điều kiện làm việc | Nhiệt độ phòng 15 – 35 độ, độ ẩm 10 – 70% |
Quy cách đóng gói | 2.4m (rộng) x 1.15m(cao) x 0.72m (sâu) |
Trọng lượng | 60kg (bao gồm cả giá đỡ) |
Phần mềm | Sử dụng phần mêm RIP tích hợp theo máy, có thể in trực tiếp từ các phần mềm đồ hoạ ứng dụng … |
Ngôn ngữ xuất | Hỗ trợ ngôn ngữ PostScript |
2. Dòng máy Mimaki Models series JV5 (Nhật)
Dòng máy Mimaki Models series JV5 là dòng máy được chế tạo chuyên dụng để in các sản phẩm trên vãi, xuất xứ từ Nhật Bản. Hãng Mimaki là một trong số ít hãng có tiếng trong việc chế tạo máy in phun khổ lớn và máy cắt decal. Ở thị trường Việt Nam thì máy cắt decal Mimaki đã xuất hiện nhiều trong thời gian qua nhưng máy in kỹ thuật số khổ lớn thì tỏ ra khá khiêm tốn.
Thông số kỹ thuật dòng Series JV5:
Thông số / Model | JV5 – 130S | JV5 – 160S | JV5 – 320S | |
Đầu in | Công nghệ | Công nghệ ép xung điện (Piezo-electric drop-on demand) |
||
Sốđầu in | Gồm4 đầu phun (đặt so le) | |||
Độ rộng khổ vật liệu tối đa | 1361mm (53.5″) |
1610mm (63.3″) |
3,250 mm (128″) |
|
Chế độ in
Bi : in 2 chiều Un : in 1chiều |
Độ phân giải | 540, 720, 1440dpi | ||
720x540dpi | 6/12pass Bi/Uni directional | |||
540x900dpi | 10/20 pass Bi/Uni directional | |||
540 or720x720dpi | 4/8/16 pass Bi/Uni directional | |||
540 or720x1080dpi | 8/12 pass Bi/Uni directional | |||
720x1440dpi | 8/16 pass Bi/Uni directional | |||
1440x1440dpi | 16/32 pass Bi/Uni directional | |||
Mực in | Dạng mực | ES3, HS | ||
Màu | Yellow, Magenta, Cyan, Black, Light Magenta, Light Cyan |
|||
Hệ thốngcung cấp | Hệ thống tự động chuyển đổi giữa các hộp mực | |||
Dung tích hộp mực | Chế độin 6/8 màu: 440cc or 220cc hộp mực x 2 = 880cc or 440cc / 1 màu |
|||
Chế độ in 4màu: 440cc or 220cc hộp mực x 4 = 1, 760cc or 880cc / 1 màu |
||||
Vật liệu in dạng cuộn | Độ rộng tối đa | 1, 375mm (54.13″) |
1, 630mm (64.17″) |
3,300 mm (11.6″) |
Độ rộng thối thiểu | 297mm (11.6″) | |||
Trọng lượng | Max. 38kg (83.7 lbs.) |
Max. 130 kg (286.6 lbs.) |
||
Đường kính | Đường kính lõi: 50 mm (2”) Đường kính cuộn: Max.200mm |
|||
Cắt vật liệu sau khi in | Cắt hết khổ vật liệu | |||
Hệ thống sấy nhiệt | Gồm 03 hệ thống sấy nhiệt thông minh
PRE: Trước khi in ; PRINT: trong khi in ; |
|||
Thiết bị cuộn vật liệu | Bộ cuộn vật liệu, xoay 2 chiều | |||
Bộ phận kiểm tra đầu phun (NCU) | Hệ thống kiểm tra phun mực bằng tia Laser |
|||
Độ cao đầu phun | 1.5mm to 7mm (Tự động đo độ dày vật liệu) |
|||
Cổng truyền dữ liệu | USB 2.0 | |||
Chứng chỉ,tuêu chuẩn sản xuất | VCCI Class A, FCC Class A, UL 60950 CE Marketing (EMC Directive, Low Voltage Directive), CB Report, Rohs |
|||
Nguồn điện | AC200 to 240±10%, 50/60Hz±1Hz, 15A or less |
|||
Công suất | Max. 3,600VA | Max. 7,200VA | ||
Điều kiện môi
trường |
Nhiệt độ | 20°C (56°F) to 35°C (95°F) | ||
Độ ẩm | 35% to 65%Rh (không có nước ngưng tụ) | |||
Kích thước | W=2,860mm D=1,200mm H=1,551mm |
W=3,120mm D=1,200mm H=1,551mm |
W=5,170mm D=1,610mm H=1,640mm |
|
Trọng lượng | Max 270Kg | Max 290Kg | Max 1,200 kg |
3. Dòng máy in phun FY-3206B – Trung Quốc
Dòng máy in phun khổ lớn INFINITI là dòng máy được đánh giá là cho độ phân giải in cao nhất, vừa mới du nhập vào thị trường Việt Nam trong đầu năm 2008, xuất xứ từ Trung Quốc. Dòng máy này đã tạo ra cách nhìn mới cho người sử dụng đống với công nghệ máy in phun xuất xứ từ Trung Quốc. Đặt trưng nổi trội:
· Dòng máy có bản in đẹp và tốc độ nhanh (đạt đến 25m2/h).
· Dòng máy Trung Quốc duy nhất in trên decal sữa và vải silk, cotton độ mịn cao gần tương đương với máy Nhật.
· Dòng máy có giá thành mực in thấp nhất. Giúp cho khách hàng đat được hai mục tiêu cùng một lúc – in chất lượng cao và giá cạnh tranh.
Ưu điểm công nghệ của dòng máy 3206B
· Sử dụng đầu phun SEIKO 510- 35PL của Nhật bản– Loại đầu phun có độ mịn cao. Thích hợp với các công ty cần chất lượng cao.
· Bề mặt đầu phun được làm bằng thép không rỉ cho phép vệ sinh đầu in theo ý muốn mà không sợ bị hư đầu phun. Hệ thống cảm biến trên đầu phun tự động điều chỉnh nhiệt độ cho phù hợp với môi trường nên giải quyết được vấn đề rớt mực khi thời tiết thay đổi.
· Phần mềm in cho phép đang in vẫn có thể chỉnh được bước hạt và chiều in mà không cần dừng lại, hạn chế thấp nhất hiện tượng bị sọc trên sản phẩm.
· Hệ thống phun sương khi đầu phun không in cho đầu phun luôn thông suốt.
· Hệ thống sấy thông minh 3 chiều trước giữa sau độc lập, cho bản in khô nhanh.
· Hệ thống xả, cuộn vật liệu hoàn toàn tự động.
· Hệ thống rửa đầu phun với bốn nút riêng biệt giúp tiết kiệm mực trong quá trình vệ sinh đầu in.
· Dùng dây cáp quang truyền dữ liệu cho tốc độ truyền nhanh và chính xác hơn.
Dòng máy Trung Quốc được bình chọn có chất lượng bản in đẹp nhất trên thị trường.
Khổ in lớn nhất | 3.2m |
Khổ in nhỏ nhất | A4 hoặc 210 mm |
Loại đầu phun | SEIKO 510-35PL của Nhật |
Số màu in | sáu màu |
Độ phân giải | 720 DPI |
Mực in | Gốc dầu CMYKLcLm |
Chất liệu in | Bạt, đề can, lụa, đề can lưới…. |
Hệ thống rửa đầu phun. | Hoàn toàn tự động, Làm sạch bằng áp lực |
Hệ thống nhả, cuộn vật liệu | Hoàn toàn tự động |
Hệ thống sấy và quạt sấy | Có |
Tốc độ in | 48 m2/h (240×540 dpi)
25 m2/h (240×720 dpi) 14 m2/h (720x720dpi) |
Phần mềm | INFINITI,MAINTOP hoặc PHOTOPRINT |
Hệ điều hành | Window 2000 |
Nguồn điện vào | AC 100-240V, 50Hz/60Hz |
Nhiệt độ thích hợp | 200C – 280C |
Độ ẩm thích hợp | 400 – 600 |
Kích thước, trọng lượng | 4.39mx 0.78mx1.28m |
Hãng Sản xuất | FYUNION, Trung Quốc, 2009 |
E. Đề xuất các tiêu chí trong quá trình sản xuất
Tuy lĩnh vực in kỹ thuật số trên vải sợi ở nước ta chưa phổ biến, chủ yếu là in trên các loại vật liệu sợi dạng đơn giản như silk, hiflex… nhưng sau khi tìm hiểu về tình hình của ngành, nguyên vật liệu cũng như công nghệ in trong lĩnh vực in kỹ thuật số khổ lớn trên vải sợi, nhóm xin được đưa ra một số ý kiến riêng về các tiêu chí cần thiết khi tiến hành sản xuất in trên vật liệu dạng sợi
1. Các yêu cầu đối với sản phẩm in
a. Yêu cầu về sản phẩm in phải bền màu:
Những sản phẩm yêu cầu phải đạt được tính bền màu thường được sử dụng ngoài trời trong một thời gian dài (như biển hiệu, hộp đèn quảng cáo, cờ…). Các sản phẩm này thường được sử dụng trong nhiều năm vì không có nhu cầu phải thay đổi về mẫu mã. Yêu cầu chính của loại sản phẩm này là bền màu, chịu được các tác động của môi trường như mưa, nắng,…sao cho sản phẩm giữ được màu sắc lâu dài nhất. Thông thường các sản phẩm này được sử dụng ngoài trời nên vật liệu chủ yếu được chọn là bạt Hiflex, vải silk, phi bóng ngoài trời… đã có độ bền tương đối cao với môi trường. Vấn đề cần phải quan tâm là sử dụng loại mực in thích hợp để đạt độ bền màu cao. Như ta đã biết, màu sắc của mực chủ yếu nhờ thành phần màu trong mực. Cấu tạo của thành phần màu này chủ yếu là 2 dạng: dạng chất màu phân tán (dye) và bột màu khuếch tán (pigment). Dạng dye tuy cho màu sắc đẹp hơn nhưng lại không chịu được tác động của môi trường, trong khi đó dạng pigment tạo nên màu sắc ít tươi tắn hơn nhưng giữ được độ bền màu cao. Đối với sản phẩm cần độ bền màu cao, ta nên sử dụng loại mực có thành phần tạo màu dạng pigment để đạt giá trị sử dụng cao hơn, tuy màu sắc không đẹp bằng, bề mặt vật liệu có vẻ thô hơn.
b. Yêu cầu “đúng màu”:
Những đơn đặt hàng đặt nặng vấn đề đúng màu thường là những đơn đặt hàng những sản phẩm trong cùng một chiến dịch quảng cáo, phục vụ cho một đợt giới thiệu sản phẩm mới hay một dịp thay đổi mẫu mã sản phẩm của doanh nghiệp. Do tính đồng loạt của sản phẩm nên vấn đề màu sắc cần được lưu tâm nhiều nhất. Đặc biệt là sản phẩm quảng cáo trong nhà thì yêu cầu về việc đúng màu phải càng cao. Trong cùng một dãy sản phẩm trưng bày tại siêu thị, người ta dễ dàng nhận ra sự khác biệt về màu sắc giữa hai sản phẩm nằm kế cận nhau. Pano quảng cáo trong nhà và những áp phích, standing phải đạt được sự đồng bộ về màu sắc với nhãn hàng của sản phẩm đang được trưng bày tại đó. Khoảng sai biệt màu phải nằm trong ngưỡng mà mắt người không phân biệt được. Vấn đề ở đây là phải đạt được đúng màu sắc yêu cầu nhưng lại in bằng những phương pháp khác nhau (các nhãn hàng thường được in bằng phương pháp in offset, trong khi đó áp phích, pano quảng cáo thường được in phun…) Sự sai lệch màu giữa những phương pháp in có thể là đáng kể. Do đó việc test màu, in thử là công đoạn phải thực hiện tỉ mỉ, cẩn thận.
Ngoài ra còn phải xét đến những yếu tố có thể tác động đến cảm nhận màu sắc của người quan sát như ánh sáng tại nơi trưng bày (ánh sáng đèn màu gì, ngả vàng hay ngả xanh…), số lượng sản phẩm trưng bày và những yếu tố tâm lí… Những yếu tố này thường làm thay đổi sự nhạy cảm của mắt người đối với màu sắc. Một người có thị lực tốt có thể phân biệt khoảng 10.000.000 màu khác nhau khi so sánh các màu nằm cạnh nhau. Sự khác biệt nhỏ nhất của hai màu kế nhau được gọi là một độ khác biệt gây chú ý (JND) khi việc giám định một màu in được thực hiện thì những tác nhân xung quanh có vai trò chi phối rất lớn đến cảm nhận màu. Màu in sẽ cách màu mà người quan sát nghĩ là họ đã nhìn thấy khoảng 23 đơn vị khác biệt JND, trong khi nếu so sánh giữa những sản phẩm in cùng loại thì sự khác biệt có thể là 10JND, nếu sử dụng máy đo mật độ thì con số này được giảm xuống còn từ 1-2JND. (1JND = 0,01D tại các mức mật độ trên 1,40).
Đó là lí do tại sao pano quảng cáo ngoài trời không cần độ chính xác cao về màu như pano quảng cáo trong nhà. Khi người quan sát nhìn thấy mẫu quảng cáo ngoài trời, họ không có sự so sánh về màu sắc do nó đứng riêng biệt và vì thế khoảng sai biệt màu giữa màu mà mắt người nhìn thấy với màu mà họ liên tưởng đến mà không đáng kể. Đây là việc giám định một màu in tạo thành từ trí nhớ của màu đó (thường là những màu đặc trưng của nhãn hiệu đã được hình thành từ trước đó khá lâu, như màu đỏ của CocaCola, màu xanh da trời của Pepsi…) Tuy nhiên khi được đặt cạnh các sản phẩm cùng loại được trưng bày trong siêu thị thì lập tức có một sự so sánh giữa màu sắc của tấm pano và màu sắc của nhãn hàng trên sản phẩm. Khoảng sai biệt bị thu hẹp lại. Người quan sát dễ nhận thấy sự sai lệch về màu sắc hơn nhiều lần so với khi nhìn pano quảng cáo ngoài trời. Điều này tác động đến tâm lí của người tiêu dùng. Nếu khách hàng trông thấy sự biến thiên màu sản phẩm trong vòng một dãy mà lẽ ra màu sắc phải giống nhau, họ có thể cho rằng công ty không chú ý nhiều đến chất lượng sản phẩm của nó. Người tiêu dùng có thể quyết định ngưng mua nhãn hiệu đó và chuyển sang sản phẩm của đối thủ cạnh tranh.
Vì vậy hiện nay nhu cầu về in đúng màu là rất lớn và rất quan trọng trong in quảng cáo. Để in được đúng màu thật sự đòi hỏi quy trình in phải được kiểm tra hoàn chỉnh, đồng bộ từ thiết bị nhập dữ liệu (máy scan, máy chụp ảnh, màn hình máy tính,…) đến thiết bị xuất (máy in) và cả những công đoạn sau đó. Đồng thời còn phải quan tâm đến vấn đề về vật liệu và thời gian sử dụng vì những yếu tố này cũng ảnh hưởng khá lớn đến màu sắc của sản phẩm in.
2. Các yếu tố đề xuất
Dựa vào những nhu cầu thực tế này chúng tôi xin đề xuất những giải pháp cho từng công đoạn, phù hợp với thực tế sản xuất và nhu cầu của khách hàng. (sơ đồ lựa chọn công nghệ in phù hợp với yêu cầu của khách hàng) (file đính kèm).
a. Chọn máy in:
Do máy in là một yếu tố cố định trong quá trình thực hiện nên việc lựa chọn máy in là khâu đầu tiên cần quan tâm của đơn vị sản xuất. Việc lựa chọn máy in phải dựa trên nhiều yếu tố, mà trong đó phải kể đến giá thành máy, chất lượng in của máy và nhu cầu của thị trường. Cùng một kích thước sản phẩm nhưng in trên máy in có khổ in lớn hơn thì giá thành sẽ đội lên cao hơn rất nhiều.
Theo khảo sát nhu cầu của thị trường, hiện nay 80% ấn phẩm quảng cáo trên vải sợi có kích thước từ 1,6-2.5m trở xuống (tính theo khổ ngang của cuộn). Nhu cầu in các sản phẩm có kích thước cả hai chiều (ngang và dọc) lớn hơn kích thước trên là rất hiếm, một phần là vì công nghệ in trên loại vật liệu này cho giá thành khá cao so với mặt bằng chung cùng vời các loại vật liệu khác. Do đó để nhanh chóng khấu hao máy móc và hạ giá thành sản phẩm, thường các cơ sở in chọn máy in phun có khổ in tối đa từ 1.6 -2.5 m (máy dành cho ngoài trời có thể chọn máy có khổ in tối đa 2.5 – 3.2 m). Cũng cần quan tâm đến các giải pháp khi in (chia nhỏ hình cần in, xoay hướng, xếp đặt các hình cần in để dễ in và tận dụng tối đa khổ in…) để đạt hiệu quả cao nhất và giá thành thấp nhất cho sản phẩm in.
b. Chọn Vật liệu:
Như đã trình bày trong chương trước, vật liệu có một sự tác động không nhỏ đến sản phẩm in ấn. Những tác động này có thể là theo mong muốn (do mục đích sử dụng vật liệu: cần độ bóng, mịn, hoặc mờ đục, xuyên sáng, không xuyên sáng,…) hay không theo mong muốn (tương tác giữa mực và vật liệu, độ biến dạng vật liệu,…). Có những loại vật liệu phải trải qua quá trình in thử rất nhiều lần mới đạt được kết quả in tốt. Đặc tính của từng loại vật liệu quyết định nó ảnh hưởng nhiều hoặc ít đến quá trình in và kết quả in.
Hiện nay trên thị trường vật liệu vải sợi cho in kỹ thuật số ở nước ta cũng khá hạn hẹp, chủ yếu sử dụng phổ biến nhất là hiflex và silk, thỉnh thoãng có một số ít cơ sở có thể in trên phi bóng. Tuy nhiên xét trên tổng thể các loại vật liệu vải sợi dành cho in kỹ thuật số hiện cũng rất đa dạng. Sự đa dạng của vật liệu có thể gây khó khăn cho in ấn vì cần phải qua một quá trình in thử trên vật liệu rất nhiều lần mới có thể xác định được vật liệu đó thích hợp với điều kiện in ấn nào (thích hợp in với mực nào, độ phân giải bao nhiêu, có cần thiết phải gia giảm các thành phần màu không,…).
Thiết nghĩ các đơn vị sản xuất in nên tạo profile cho đơn đặt hàng, trong đó có những thông tin về vật liệu và những ghi chú về những điều cần lưu ý khi in trên vật liệu đó. Tuy nhiên việc tạo profile này chỉ đảm bảo được sự đồng nhất cho những sản phẩm trong cùng một đơn đặt hàng, phạm vi sử dụng các thông tin này chỉ gói gọn trong một đơn đặt hàng riêng lẻ. Chưa nói đến nếu khách hàng đặt hàng tiếp tục nhưng yêu cầu sử dụng một loại vật liệu khác thì các thông tin trên cũng không thể giúp ích được gì cho in ấn. Việc phải thử lại từ đầu là không thể tránh khỏi. Với hàng trăm loại vật liệu như hiện nay, việc phải thử đi thử lại như vậy sẽ làm hao tốn thời gian và chi phí rất lớn.
Theo ý kiến của nhóm, nên thực hiện một thư viện thông tin về vật liệu. Việc thực hiện này có thể được thực hiện ngay tại đơn vị sản xuất in hay tại đơn vị sản xuất vật liệu. Thư viện này sẽ cho biết đựơc đặc tính của vật liệu, đặc tính in và những thông tin cần thiết cho in ấn như độ giãn, độ biến dạng vật liệu, khả năng nhận mực của vật liệu, ảnh hưởng của từng loại mực in đến vật liệu,… nếu thực hiện được một thư viện như vậy thì khi sử dụng một loại vật liệu mới sẽ không mất nhiều thời gian để in thử nữa mà chỉ cần tham khảo thông tin về vật liệu đó để có những sự điều chỉnh cho thích hợp. Số lần in thử cho các đơn đặt hàng cũng sẽ giảm bớt đáng kể.
c. Mực in:
Hiện nay hầu hết các đơn vị sản xuất in nói chung đều không sử dụng loại mực in theo nhà sản xuất khuyến cáo mà thay vào đó là sử dụng các loại mực kém chất lượng, mực không rõ nguồn gốc hoặc mực được pha chế theo kinh nghiệm sản xuất… do đó chất lượng in ấn không đảm bảo. Những khó khăn có thể nhận thấy được là:
· Quá trình in thử phải thực hiện rất nhiều lần, mất rất nhiều thời gian nhưng vẫn không thể loại bỏ được yếu tố sai lệch màu do mực sử dụng không đảm bảo được sự ổn định về chất lượng. Hầu như tất các các nhà in đều gặp phải tình trạng này.
· Nếu sử dụng các loại mực không đạt chất lượng, cho dù thiết bị in ấn và điều kiện in ấn có tối ưu thế nào đi chăng nữa hiệu quả đạt được vẫn rất thấp. Nếu màu sắc được đảm bảo đồng nhất qua hệ thống quản lý màu (sẽ được nói đến ở phần sau) thì đến công đoạn in ấn vẫn không giữ được độ đồng nhất đó vì yếu tố mực in.
· Tuổi thọ của máy in sẽ bị giảm đáng kể khi sử dụng các loại mực kém chất lượng này. Điều này không những ảnh hưởng đến vấn đề in ấn không thôi mà còn ảnh hưởng đến lợi ích kinh tế lâu dài của doanh nghiệp.
Vì thế, theo ý kiến của nhóm, việc sử dụng mực chính hãng hoặc mực do các nhà sản xuất uy tín là điều cần thực hiện trước tiên để đảm bảo được chất lượng in ấn. Đa số các hãng sản xuất máy in đều có cung cấp những loại mực kèm theo cho dòng máy đó, đây là những loại mực đã được nghiên cứu và pha chế thích hợp nhất cho điều kiện in và thiết bị máy in. Đơn vị sản xuất in nên dùng những loại mực đảm bảo được chất lượng này. Dù biết rằng khi sử dụng loại mực do nhà sản xuất yêu cầu sẽ có giá thành cao hơn khi dùng mực tự pha chế hoặc các loại mực khác nhưng sẽ đảm bảo được độ ổn định của màu sắc mà còn giúp cho quá trình quản lý màu được xuyên suốt từ đầu đến cuối tất cả các công đoạn. Giá thành của mực in là vấn đề mà các cơ sở in e ngại nhất (thường cao hơn đến vài chục lần so với mực Trung Quốc, Hàn Quốc, mực không rõ tên,…), ảnh hưởng đến giá thành của sản phẩm in. Tuy nhiên về lâu về dài, chất lượng và sự chuyên nghiệp trong in ấn là một yếu tố cạnh tranh có tính quyết định, đảm bảo sự thành công cho doanh nghiệp.
Ngoài ra một yếu tố có thể giúp cải thiện và gia tăng chất lượng in ấn là mở rộng khoảng phục chế màu. Khoảng phục chế màu càng lớn thì hình ảnh càng trung thực. để mở rộng khoảng phục chế màu người ta thường sử dụng các phương pháp như tăng độ dày lớp mực (tăng số lượng hạt mực, tăng thể tích của hạt mực…), tăng số lượng đơn vị cấp mực (đầu phun), chú trọng đến thành phần tạo màu của mực (dạng dye, dạng pigment,…). Tuy nhiên việc tăng độ dày lớp mực dễ dẫn đến các hiện tượng lem mực, khó khô và gây biến dạng vật liệu, nhất là các sản phẩm in trong nhà, in bằng các loại mực gốc nước, gốc dung môi. Do đó việc gia tăng độ dày lớp mực chỉ có thể thực hiện được trong một phạm vi hạn chế.
Vì vậy để gia tăng khoảng phục chế màu, chúng tôi nhận thấy biện pháp thích hợp nhất là tăng số đơn vị cấp mực và tăng các màu mực bổ sung cho các thành phần màu cơ bản như CMYK (giống như thêm đơn vị màu pha trong in offset, in ống đồng…). Hiện nay các máy in phun đều cung cấp thêm từ 2-4 đơn vị cấp mực (light magenta, light cyan, light yellow, light back…) để có thể gia tăng khoảng gamut màu có thể phục chế được. Đối với các sản phẩm yêu cầu cao về độ trung thực của màu sắc và cần phục chế những màu rộng hơn phạm vi phục chế được của 4 màu CMYK thì cần sử dụng thêm các đơn vị cấp mực này.
d. Quản lý thiết bị và quản lý màu:
Hiện nay theo khảo sát của nhóm các cơ sở đã lưu ý đến việc quản lý và bảo trì thiết bị nên tiến trình công việc thực hiện trôi chảy, ít bị sự cố. Đặc biệt là việc sử dụng hệ thống mạng nội bộ đã làm cho thông tin được truyền đi nhanh hơn, việc quản lý và điều khiển hệ thống dễ dàng hơn trước rất nhiều.
Tuy nhiên việc quản lý màu thì lại chưa được các cơ sở in lưu ý, việc cân chỉnh thiết bị cũng không được thực hiện thường xuyên, do đó sự sai lệch về màu sắc hầu như luôn xảy ra. Lý do của thực trạng này là bởi người quản lý hệ thống vẫn chưa thể hiểu hết tầm quan trọng của việc quản lý màu sắc, chưa có những hiểu biết cơ bản về quản lý màu, tạo và sử dụng các ICC profile để quản lý màu sắc. Hơn nữa những hạn chế về mực in cũng không cho phép việc quản lý màu được thực hiện xuyên suốt các công đoạn.
Theo ý kiến của nhóm, nếu các hạn chế về mực in được giải quyết, các cơ sở in nên đầu tư vào việc quản lý màu, thực hiện chuẩn hóa các thiết bị để thực hiện việc in ấn đạt hiệu quả cao hơn. Lĩnh vực in kỹ thuật số khổ lớn trên vật liệu dạng sợi nói chung khá mới mẽ với thị trường nước ta hiện nay do đó yêu cầu quản lý màu đồng bộ trên thiết bị cũng không phải là chuyện sớm chiều. Các đơn vị sản xuất in cần phải lưu ý vần đền này nhằm nâng cao khả năng sản xuất cũng như uy tín của đơn vị.
F. Kết luận
In kỹ thuật số khổ lớn hiện nay đang ngày càng phát huy cao độ thế mạnh thực sự mà nó đang có. Không chỉ trong lĩnh vực in quảng cáo mà trong lĩnh vực in ứng dụng cũng đang ngày càng lớn mạnh, sản phẩm in bắt đầu đi vào đời sống hàng ngày và trở thành một trong những nhu cầu về thẫm mỹ không thể thiếu cho cuộc sống hiện đại và tiện nghi. Có thể nói in kỹ thuật số khổ lớn nói chung và in trên vải nói riêng ngày càng khẳng định vị trí về hiệu quả, kinh tế, thẩm mỹ trên thị trường.
Hiện nay thị trường in kỹ thuật số trên vải sợi ở nước ta hiện chưa phát triển nhiều, chủ yếu là in quảng cáo trên hflex, bạt, silk, decal… các sản phẩm in trên vải mà chúng ta bắt gặp hàng ngày chủ yếu được in ở nước ngoài (Trung Quốc, Thái Lan…) hoặc được in bằng công nghệ in vải truyền thống. Tuy nhiên, hiện nay đã có một số nhà in của nước ta có xu hướng tìm tòi và muốn đầu tư, đây là một tín hiệu tốt cho ngành sản xuất in kỹ thuật số của nước ta.
Trong quá trình tìm hiểu nhóm đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu cũng như thông tin từ internet nhằm có thể đạt được hiệu quả cao nhất, tuy nhiên vì đây là một lĩnh vực tương đối khá mới mẽ trong thời gian gần đây nên tài liệu tìm được cũng chưa đi sâu nhiều vào vấn đề, do đó nhóm chủ trương tìm hiểu theo chiều rộng nhằm mang đến những hiểu biết mới nhất về lĩnh vực này. Bên cạnh đó nhóm cũng cố gắng liên hệ thực tế với điều kiện sản xuất in kỹ thuật số tại địa bàn Tp. Hồ Chí Minh nhằm hiểu rỏ vấn đề hơn.
Nguồn: Vietnamprint (Theo HĐAK)