Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải mực in bao bì tại các nhà máy công nghiệp trên địa bàn tỉnh bình định

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... 4
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... 4
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................... 6
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... 7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................. 8
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 9
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................9
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ......................................................................... 10
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ............................................................................ 10
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................. 11
1.4.1. Phương pháp luận ................................................................................. 11
1.4.2. Phương pháp thực tế ............................................................................. 11
Chương 1. ............................................................................................................. 12
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP BAO BÌ MỰC IN......................................... 12
1.1. CÔNG NGHỆ BAO BÌ MỰC IN VÀ VẤN ĐỀ Ô NHIỄM ........................ 12
1.1.1. Công nghệ bao bì mực in hiện nay........................................................ 12
1.1.2. Hiện trạng về ô nhiễm nước thải ngành công nghiệp in......................... 24
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ............................................ 27
1.2.1. Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý ................................................... 27

1.2.2. Phương pháp xử lý cơ học .................................................................. 422
1.2.3. Phương pháp xử lý sinh học.................................................................. 43
1.3. HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY TNHH CÔ NHƯ ........... 49
1.3.1. Thông tin chung về Công ty TNHH Cô Như......................................... 50
1.3.1.1 Giới thiệu sơ lược về công ty.......................................................... 50
1.3.1.2 Quy trình sản xuất .......................................................................... 51
1.3.2. Hiện trạng về xử lý nước thải tại Công ty TNHH Cô Như ................... 52

1


Chương 2. ............................................................................................................. 53
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................ 53
2.1. ĐẶC ĐIỂM NƯỚC THẢI IN BAO BÌ TẠI CÔNG TY TNHH CÔ NHƯ.. 53
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU NƯỚC THẢI ......... 54
2.2.1. Phân tích chỉ số COD bằng phương pháp đo quang .............................. 54
2.2.2. Phân tích chỉ số BOD ........................................................................... 55
2.2.3. Phân tích chỉ số SS ............................................................................... 61
2.2.4. Phân tích độ màu Pt-Co ........................................................................ 63
2.3. HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ..................................................................... 644
2.3.1. Hóa chất sử dụng ................................................................................ 644
2.3.2. Dụng cụ, thiết bị phân tích.................................................................. 655
2.4. PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM .................................. 666
2.4.1. Quy hoạch trực giao cấp I................................................................... 666
2.4.2. Quy hoạch trực giao cấp II.................................................................. 711
Chương 3. ........................................................................................................... 733
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................................... 733
3.1. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY TNHH CÔ NHƯ.......... 733
3.1.1. Thành phần nước thải công ty TNHH Cô Như.................................... 733
3.1.2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Công ty TNHH Cô Như .................. 744
3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN QUÁ
TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI ......................................................................... 777
3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH, PAC và thời gian khuấy trộn ............. 777
3.2.2. Thí nghiệm keo tụ.............................................................................. 777
3.2.2.1 Ảnh hưởng của hàm lượng chất keo tụ đến hiệu suất xử lý .......... 777
3.2.2.2 Ảnh hưởng của pH ban đầu đến hiệu suất xử lý.............................. 80
3.2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ khuấy trộn đến hiệu quả xử lý 822
3.3. Xây dựng chế độ công nghệ tối ưu cho quá trình xử lý nước thải Công ty
TNHH Cô Như ................................................................................................ 877
3.3.1. Lập mô hình thống kê mô tả quá trình xử lý bậc I............................... 877


2


3.3.2. Lập mô hình thống kê quá trình xử lý sinh học ................................... 933
3.3.3. Áp dụng chế độ công nghệ tối ưu vào hệ thống xử lý nước thải tại Công
ty TNHH Cô Như......................................................................................... 100
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 1044
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 1055

3


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả đưa ra trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào khác.

Tác giả

Trần Hữu Khánh

4


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc của mình tới giáo viên
hướng dẫn TS. Nguyễn Văn Xá – Thầy đã tận tình hướng dẫn, động viên và
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, thí nghiệm và thực hiện luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm Viện Kỹ thuật Hóa
học, cùng các thầy cô giáo trong Bộ môn Quá trình thiết bị – Công nghệ hóa
và thực phẩm, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã
động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này./.

Bình Định, tháng 09 năm 2016
Tác giả

Trần Hữu Khánh

5


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BOD

: Nhu cầu oxy sinh học

BTNMT

: Bộ Tài nguyên và Môi trường

CCN

: Cụm công nghiệp

COD

: Nhu cầu oxy hóa học

HTXL

: Hệ thống xử lý

KCN

: Khu công nghiệp

KKT

: Khu kinh tế

PAC

: Poly Aluminium Chloride

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

SS

: Hàm lượng chất lơ lửng

TCCP

: Tiêu chuẩn cho phép

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn

VSV

: Vi sinh vật

UASB

: Upflow Anaerobic Slugle Blanked

6


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1: Liều lượng phèn nhôm để xử lý nước có độ màu ..................................... 34
Bảng 2: Độ đục nước và số lượng PAC sử dụng ................................................... 36
Bảng 3: Đặc trưng nước thải của công ty theo mùa vụ ......................................... 533
Bảng 4: Thang màu chuẩn ................................................................................... 633
Bảng 5: Một số loại hóa chất được sử dụng trong quá trình thí nghiệm và phân tích
mẫu nước thải...................................................................................................... 644
Bảng 6: Dụng cụ, thiết bị phục vụ phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm ........... 655
Bảng 7: Thống kê nhu cầu sử dụng nước tại công ty............................................ 733
Bảng 8: Thành phần nước thải của công ty .......................................................... 744
Bảng 9: Ảnh hưởng của hàm lượng chất keo tụ đến hiệu suất xử lý..................... 788
Bảng 10: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến hiệu quả xử lý …………………… ..…80
Bảng 11: So sánh kết quả keo tụ với các chất keo tụ khác nhau ........................... 822
Bảng 12: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến quá trình keo tụ ................................ 823
Bảng 13: Ảnh hưởng của thời gian khuấy đến quá trình keo tụ ............................ 833
Bảng 14: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy giai đoạn tạo bông đến hiệu quả xử lý..... 855
Bảng 15: Ảnh hưởng của thời gian khuấy giai đoạn đông tụ đến hiệu quả xử lý .. 855
Bảng 16: Đặc trưng nước thải đầu vào của công ty .............................................. 877
Bảng 17: Bảng thống kê số liệu ban đầu .............................................................. 899
Bảng 18: Bảng thiết kế thực nghiệm ...................................................................... 90
Bảng 19: Số liệu theo kế hoạch quy hoạch thực nghiệm keo tụ với PAC ............... 90
Bảng 20: Tính chất ma trận kế hoạch..................................................................... 90
Bảng 21: Kết quả đo nhiệt độ và pH của quá trình xử lý kỵ khí ........................... 944
Bảng 22: Kết quả xử lý BOD, COD bằng kỵ khí với vật liệu dính bám ............... 955
Bảng 23: Kết quả đo nhiệt độ và pH của quá trình xử lý hiếu khí ........................ 977
Bảng 24: Kết quả đo nhiệt độ và pH của quá trình xử lý hiếu khí ........................ 988
Bảng 25: Kết quả xử lý BOD, COD bằng sinh học hiếu khí với vật liệu dính bám
............................................................................................................................ 999

7


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1: Cấu tạo hạt keo ......................................................................................... 32
Hình 2: Cấu tạo phân từ H2O2.............................................................................. 399
Hình 3: Quy trình sản xuất của công ty................................................................ 511
Hình 4: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại công ty TNHH Cô Như .................. 755
Hình 5: Thí nghiệm keo tụ nước thải mực in bao bì với PAC .............................. 777
Hình 6: Giá thể vật liệu đệm dạng sợi tơ.............................................................. 944
Hình 7: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đề xuất cho Công ty TNHH Cô Như.. 1011
Đồ thị 1: Ảnh hưởng của hàm lượng chất keo tụ đến hiệu suất khử COD ............ 788
Đồ thị 2: Ảnh hưởng của hàm lượng chất keo tụ đến hiệu suất khử độ màu ......... 799
Đồ thị 3: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến hiệu quả khử COD.............................. 811
Đồ thị 4: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến hiệu quả khử độ màu .......................... 811
Đồ thị 5: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy giai đoạn phản ứng đông tụ đến hiệu quả xử
lý ......................................................................................................................... 833
Đồ thị 6: Ảnh hưởng của thời gian khuấy giai đoạn phản ứng đông tụ đến hiệu quả
xử lý .................................................................................................................... 844
Đồ thị 7: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy giai đoạn tạo bông đến hiệu quả xử lý ..... 866
Đồ thị 8: Ảnh hưởng của thời gian khuấy giai đoạn tạo bông đến hiệu quả xử lý. 866
Đồ thị 9: Sự biến thiên của BOD, COD theo thời gian......................................... 966
Đồ thị 10: Sự thay đổ pH trong nước thải ............................................................ 977
Đồ thị 11: Theo dõi sự thay đổi của BOD, COD theo thời gian lưu nước............. 999

8


MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Bình Định là tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ, có vị trí địa lý khá thuận lợi là
nằm trên ngã ba của hành lang quốc lộ 1A theo hướng Bắc Nam và quốc lộ 19 theo
hướng Đông Tây, cửa ngõ đi ra phía Đông của Tây nguyên, Đông Bắc Campuchia
và hạ Lào, có đường sắt Bắc Nam chạy qua, sân bay, cảng biển… Với diện tích
6.025,6 km2, trải dài trên 110 km và chiều ngang trên 55 km, có một mặt giáp biển,
Bình Định hầu như hội tụ đủ các vùng sinh thái: đồng bằng, miền núi, ven biển, hải
đảo. Những lợi thế trên đã tạo cho Bình Định những điều kiện thuận lợi để có thể
đẩy nhanh nhịp độ phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh.
Hiện nay, Bình Định đã và đang tập trung các nguồn lực đẩy nhanh tốc độ
đầu tư xây dựng theo quy hoạch 8 Khu công nghiệp (KCN) (chưa tính các KCN
trong KKT Nhơn Hội) với tổng diện tích quy hoạch là 1.761ha, 37 cụm công nghiệp
với tổng diện tích 1.519,37ha; đặc biệt là Khu kinh tế Nhơn Hội (12.000ha, trong đó
có 1.300ha khu công nghiệp); tập trung xây dựng Thành phố Quy Nhơn (đô thị loại
I thuộc tỉnh) trở thành trung tâm tăng trưởng phía Nam của vùng và đầu mối giao
thông phục vụ trực tiếp cho khu vực miền Trung - Tây Nguyên; xây dựng các công
trình kết cấu hạ tầng lớn để gắn kết với các khu vực lân cận theo trục Bắc - Nam và
Đông – Tây; phát triển các ngành kinh tế trọng điểm mà tỉnh có lợi thế là công
nghiệp chế biến lâm - nông - thuỷ sản, sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ, bao bì mực
in, vật liệu xây dựng, giày da, may mặc, cơ khí, cảng biển nước sâu, sản xuất lắp ráp
đồ điện, điện tử, sản xuất điện, phát triển du lịch, dịch vụ hàng hải, thương mại,
dịch vụ tài chính, ngân hàng, bưu chính, viễn thông,…
Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và
dịch vụ khác, nhu cầu về các sản phẩm giấy, bao bì carton để đóng gói sản phẩm
xuất hàng hóa tiêu thụ trong nước cũng như nước ngoài ngày càng gia tăng. Tuy
nhiên trong quá trình sản xuất bao bì và in ấn đã thải ra môi trường một lượng nước
thải có tải lượng ô nhiễm khá lớn. Nước thải ngành công nghiệp sản xuất bao bì
mực in có hàm lượng các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học với độ màu rất lớn

9


cùng nhiều chất độc hại đối với các loài thủy sinh.
Do việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường nói chung và giảm thiểu ô nhiễm
nước thải ngành bao bì mực in nói riêng của các nhà máy sản xuất công nghiệp trên
địa bàn tỉnh Bình Định là hết sức quan trọng, góp phần không nhỏ vào định hướng
sản xuất bền vững, sản xuất sạch hơn. Do đó tác giả lựa chọn Đề tài “Nghiên cứu
công nghệ xử lý nước thải mực in bao bì tại các nhà máy công nghiệp trên địa
bàn tỉnh Bình Định” hy vọng góp phần giúp các doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh
Bình Định có cái nhìn tổng quát về mức độ ô nhiễm và phương hướng xử lý nước
thải ngành mực in bao bì, hạn chế tối đa mức độ ô nhiễm môi trường như hiện nay.
Đề tài này nghiên cứu mô hình xử lý nước thải nhằm đề xuất công nghệ xử
lý nước thải thích hợp cho ngành mực in hiện nay với các điều kiện tối ưu được rút
ra từ thực nghiệm..
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH
Cô Như nhằm giảm thiểu ô nhiễm do nước thải của công ty gây ra cho môi trường.,
bao gồm:


Xác định hiệu quả xử lý quá trình keo tụ đối với nước thải ngành in bao bì.



Xem xét khả năng xử lý sinh học nước thải mực in.



Đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho công ty TNHH Cô Như.

3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU


Thời gian nghiên cứu: Từ ngày 1.9.2015 đến ngày 1.5.2016.



Nước thải sử dụng để nghiên cứu là nước thải từ Công ty TNHH Cô Như tại

KCN Phú Tài, TP. Quy Nhơn, tỉnh Bình Định.


Các mô hình thí nghiệm keo tụ được thực hiện tại Phòng thí nghiệm thuộc

Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường Bình Định, Trung tâm Phân tích và
Kiểm nghiệm Bình Định và Phòng thí nghiệm của Khoa Hóa học thuộc Trường ĐH
Quy Nhơn.


Mẫu nước thải được phân tích tại Phòng thí nghiệm thuộc Trung tâm Quan

trắc Tài nguyên và Môi trường Bình Định. Các chỉ tiêu phân tích gồm: pH, BOD5,
10


COD, SS, độ màu, Coliform.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.4.1. Phương pháp luận
Nước thải từ Công ty TNHH Cô Như có hàm lượng BOD, COD, độ màu, SS
rất cao, do đó khi thâm nhập vào môi trường nước mặt sẽ phá vỡ cân bằng sinh thái,
gây ra mùi khó chịu, gây ảnh hưởng đến đời sống của cộng đồng dân cư xung
quanh. Do đó, nước thải từ nhà máy trước khi vào môi trường cần phải được xử lý
nhằm giảm các tác hại đến môi trường đất, nước và cộng đồng.
Như vậy, với mục tiêu đã đề ra, luận văn này sẽ tập trung nghiên cứu, phân
tích thành phần nước thải, các điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý nước thải, đề
xuất biện pháp xử lý phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm đến mức có thể chấp nhận
được.
1.4.2. Phương pháp thực tế
Trong quá trình làm luận văn có sử dụng các phương pháp sau:


Phương pháp thực tế: Thu thập, xử lý và tổng hợp các tài liệu cần thiết có

liên quan đến đề tài.


Phương pháp kế thừa: Trong quá trình thực hiện đã tham khảo các đề tài, các

tài liệu có liên quan đã thực hiện.


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải.



Phương pháp thực nghiệm trên mô hình: Mô hình Jartet và lắng và mô hình

thí nghiệm xử lý sinh học.


Phương pháp tham khảo ý kiến.

11


Chương 1.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP BAO BÌ MỰC IN
1.1. CÔNG NGHỆ BAO BÌ MỰC IN VÀ VẤN ĐỀ Ô NHIỄM
1.1.1. Công nghệ bao bì mực in hiện nay
A. Các công nghệ in ấn bao bì hiện nay [1], [2]
Khi mà các nghành công nghiệp chính như hàng tiêu dùng, thời trang, mỹ
phẩm,… đang phát triển mạnh trong những năm vừa qua thì đồng nghĩa với việc
thúc đẩy các ngành công nghiệp phụ trợ như ngành in ấn phát triển theo. Tại Việt
Nam hiện nay với sự xuất hiện khá nhiều công ty in nhưng vào một số thời điểm
vẫn không đáp ứng được nhu cầu thị trường, điều này cho thấy tiềm năng của ngành
in ấn trong xu hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Công nghệ in ấn ngày càng
hiện đại và kỹ thuật ngày được cải tiến để theo kịp tiến độ phát triển của thời đại.
Hiện nay tại Việt Nam, ngành in đang phát triển mạnh và dịch vụ in ấn cũng được
mở rộng nhiều nơi và công nghệ in ấn phổ biến nhất bao gồm:
1. In typo
Đây là phương pháp in đầu tiên và cổ xưa nhất, được phát minh bởi người Trung
Quốc nhưng người Đức (Johan Gutenberg) mới là người được công nhận là ông tổ
ngành in. Và nước ứng dụng đại trà thành công in typo nhất cho đến ngày hôm nay
là Việt Nam với công nghệ in trên thường hay còn gọi là công nghệ in “khoan cắt
bê tông” nổi tiếng.
Về nguyên lý, in typo là phương pháp in cao, tức là trên khuôn in typo, các phần
tử in (hình ảnh, chữ viết) nằm cao hơn các phần không in. Khi in, chúng ta chà mực
qua bề mặt khuôn in, các phần tử in nằm cao hơn nên sẽ nhận mực và sau đó khi ép
in, mực sẽ truyền qua bề mặt giấy in tạo thành hình ảnh, chữ cần in.
Phương pháp in typo sắp chữ hiện nay không còn được sử dụng do sản lượng
thấp, lạc hậu và độc hại (chữ in được đúc từ hợp kim chì là một kim lọai độc hại)
nên hầu như không còn được sử dụng nữa. Một số ứng dụng khác của in typo như
in số nhảy, ép chìm nổi, ép nhũ bạc, vàng,… vẫn còn được sử dụng. Máy in typo ở

12


Việt Nam được cải tiến thành máy bế đặt tay ứng dụng rất hiệu quả.
2. In flexo
In flexo bắt nguồn từ chữ flexible, nghĩa là mềm dẻo. Khuôn in flexo cũng thuộc
dạng khuôn in cao như in typo, tuy nhiên nó được chế tạo từ chất dẻo (cao su hoặc
nhựa polymer) bằng quá trình phơi quang hóa. Phương pháp in này được sử dụng
rộng rãi để in các lọai nhãn decal, bao bì hoặc thùng carton.

3. In ống đồng (in lõm)
In ống đồng về nguyên lý nó là phương pháp in lõm, tức là trên khuôn in, hình
ảnh hay chữ viết (gọi là phần tử in) được khắc lõm vào bề mặt kim lọai. Khi in sẽ có
2 quá trình: Mực (dạng lỏng) được cấp lên bề mặt khuôn in, dĩ nhiên mực cũng sẽ
tràn vào các chỗ lõm của phần tử in, sau đó một thiết bị gọi là dao gạt sẽ gạt mực
thừa ra khỏi bề mặt khuôn in và khi ép in mực trong các chỗ lõm dưới áp lực in sẽ
truyền sang bề mặt vật liệu.
Khuôn in ống đồng có dạng trục kim lọai, làm bằng thép, bề mặt được mạ một
lớp đồng mỏng, phần tử in sẽ được khắc lên bề mặt lớp đồng này nhờ axít hoặc hiện
đại hơn là dùng máy khắc trục. Sau đó bề mặt lớp đồng lại được mạ một lớp crôm
mỏng để bảo vệ nên có người lại nói đây là phương pháp in ống crôm chứ không
phải in ống đồng.
In ống đồng được ứng dụng trong ngành in bao bì màng nhựa, đơn cử như bao
đựng OMO, Viso, bánh kẹo Bibica, hay cà phê Trung Nguyên,…
13


4. In lụa
Hay còn gọi là in lưới đây là phương pháp in bình dân, đơn giản, rẻ tiền và dễ
đầu tư. In lụa là phương pháp in xuyên, khuôn in có cấu tạo là một tấm lưới
(polyester hoặc kim loại) căng trên một khung chữ nhật làm bằng gỗ hoặc hợp kim
nhôm. Khi in, người ta cho mực vào lòng khung, gạt qua bằng một lưỡi dao cao su.
Dưới áp lực của dao gạt, mực sẽ xuyên qua các ô lưới và truyền (dính lên) bề mặt
vật liệu bên dưới, tạo nên hình ảnh in. Như ta thấy, nguyên tắc của việc chụp bàn
lụa là làm thế nào đó che hết tất cả những ô không in trên bề mặt lưới (vùng màu
xanh), mực chỉ xuyên qua các vùng có hình ảnh in (vùng màu trắng trong hình trên)
để in xuống vật liệu bên dưới.

Ứng dụng của in lụa:
 In lên giấy: thiệp cưới, biểu mẫu, tờ rơi, danh thiếp,... Hiện nay in lụa là
phương pháp phổ biến dùng in thiệp cưới sử dụng các mẫu phôi thiệp có sẵn, nhờ
vào tính nhanh gọn, có thể in số lượng ít trong thời gian ngắn, và đặc biệt là có sử
dụng nhiều loại mực, thể tạo nhiều hiệu ứng khác nhau như in chữ nổi, kim tuyến,
màu nhũ vàng, nhũ bạc… mà các phương pháp in khác không thể thực hiện được.
 In áo: các kiểu áo thun, áo đồng phục, áo thi đấu thể thao,…

14


 In lên bao, túi nilong;


In nhãn thùng carton;



In lên các loại sản phẩm có bề mặt đa dạng: bút viết, linh kiện, thiết bị,...

5. In offset
Đây là phương pháp in phổ biến nhất và cũng phương pháp in được nhắc đến
nhiều nhất đối với những người làm design thiết kế.
In offset là phương pháp in theo nguyên lý in phẳng, tức là trên khuôn in hình
ảnh, chữ viết và những vùng không in đều có độ cao bằng nhau (khi nhìn lên bề mặt
tấm bản in ta chỉ thấy nó phẳng như tờ giấy.

Khuôn in làm từ một tấm nhôm mỏng (khoảng 0,25mm), trên khuôn in, phần
trắng (không in) có bề mặt là nhôm, còn phần tử in (hình ảnh, chữ viết) được cấu
tạo từ một lọai nhựa đặc biệt gọi là nhựa diazo. Lớp nhựa này có tính chất hút dầu,
đẩy nước và mực in offset là loại mực có gốc dầu. Trong quá trình in, trước tiên bề
mặt khuôn in đuợc chà một lớp nước mỏng, lớp nước này sẽ dính ướt vào vùng
không in (chính là lớp nhôm đó). Sau đó khuôn in mới được chà mực. Vì mực có
gốc dầu nên nó không thể dính vào phần trắng trên khuôn in (đang dính nước) được,
mà chỉ bắt dính lên phần tử in là nhựa diazo ưa dầu. Chính vì vậy dù khuôn in
phẳng lì nhưng khi chà mực, mực chỉ truyền đúng vào phần tử in tạo thành hình
ảnh, chữ viết trên bề mặt khuôn in. Và sau đó, khi ép in lên bề mặt vật liệu in sẽ cho

15


ra hình ảnh cần in.
B. Vật liệu in được sử dụng [1], [2]
 Các loại mực in
Cấu trúc mực in cơ bản gồm chất tạo màu và dầu liền kết. Chất tạo màu
thường là các pigment không tan trong nước và những dung môi thông thường. Dầu
liền kết được xem là pha lỏng của mực in tạo ra độ kết dính mực in trên bề mặt vật
liệu in.
Mực in cơ bản có hai loại là mực in gốc dầu và mực in gốc nước. Công nghệ
in với mực in gốc dầu cho chất lượng bản in cao và ít gây ô nhiễm môi trường do
việc thiết kế tuần hoàn mực in rất tốt. Trong khi đó mực in gốc nước mới có giá
thành rẻ hơn, in trên bao bì carton là chủ yếu và không thể tuần hoàn mực, phải thải
ra môi trường.
Một số nhóm màu thường dùng trong mực in như: azo, aril kim loại, xanten,
ptaloxianyl, trong đó nhóm màu azo đươc sử dụng rộng rãi nhất.
Thông thường người ta phân loại mực in dựa vào các phương pháp in, cơ chế
khô mực và một số tính chất của mực in như sau:
1. Mực in offset:
Đây là loại mực in rất phổ biến trong các xưởng in ở việt nam.
– Nó được gọi là mực in offset vì loại mực này được sử dụng cho loại máy in
offset tờ rời hoặc máy in offset dạng cuộn (chủ yếu in báo và tạp chí). Đây là loại
mực gốc dầu, nghĩa là có thể làm lỏng hoặc tan chảy nó bằng dầu, có sự bay hơi,
chậm khô và chất lượng in rất cao.
– Lưu ý khi sử dụng mực in offset tùy thuộc vào bề mặt của vật liệu in mà nên
cho thêm chất chậm khô hoặc mau khô vào để sản phẩm có thể khô nhanh hoặc
chậm theo yêu cầu người sử dụng. Khi in chú ý phun lượng bột chống dính để không
bị lấm bẩn mặt giấy chưa in vì tính chất của mực là lâu khô và độ bán dính cao.

16


2. Mực in ống đồng:
Dựa theo phương pháp in là khắc bản lên một ống đồng mà người ta có tên gọi
như vậy, loại mực này có dạng dung môi hữu cơ do đó rất dễ bay hơi và lớp mực in
rất dày. Thích hợp với việc in các loại vật liệu in có bề mặt nhẵn bóng và không
thấm hút vì mực bay hơi nhanh, khô nhanh như là: in nhãn decal, decal kim loại,
decal nhũ, decal nhôm, decal thiếc và các loại màng PV và PE, túi nilong,…
3. Mực in flexo:
Mực chỉ được sử dụng cho dòng máy in có tên gọi là flexo. Mực này cũng có
dạng dung môi hữu cơ nhưng ở dạng lỏng hơn rất nhiều so với mực in ống đồng.
Nó có sự bay hơi rất nhanh, chất lượng in ở mức trung bình. Mực này rất phù hợp
cho việc in các loại decal nhãn mác.
4. Mực in typo:
Chỉ sử dụng được trên máy in typo, rất lâu khô, chỉ được ứng dụng vào việc in
các sản phẩm với bề mặt xốp có khả năng thấm hút cao như các tấm xốp, các loại
giấy offset. Chú ý nếu sử dụng mực này thì phải in nhanh, chuẩn bị trước diện tích
để phơi sản phẩm, không thể cho thêm chất nhanh khô.
5. Mực in lưới (in lụa):
Mực in lưới hay mực in lụa đây thực chất cũng là dạng mực in offset nhưng
phương pháp in là thủ công, người ta cho mực lên một bản khắc có dạng lưới (có
mắt lỗ ô vuông). Mực này rất phổ biến trong in ấn, nó có mặt tại hầu hết các công ty

17


in ấn có quy mô từ lớn đến nhỏ, vì nó in được trên nhiều loại vật liệu, dễ sử dụng và
có thể điều chỉnh được tốc độ khô của bản in bằng việc cho thêm các chất phụ gia
như chất độn hoặc chất làm nhanh khô hoặc chậm khô.
 Giấy in [3]
Giấy là nguyên liệu có dạng tấm mỏng, đươc cấu tạo chủ yếu nhờ các sợi thực
vật đan kết lại với nhau.
Giấy là vật liệu chính trong ngành in. Giấy đẫ xuất hiện khoảng hơn 2000 năm và
luôn giữ vai trò quan trọng trong quá trình phát triển văn hoá, khoa học kỹ thuật của
loài người. Ngành in sử dụng rất nhiều bề mặt vật liệu in khác nhau như: giấy, carton,
kim loại, vải, màng polymer,... Tuy vậy, giấy vẫn là vật liệu in quan trọng nhất.
Sau đây là một số loại giấy thông thường trong in ấn:
 Giấy Kraft
Giấy Kraft là loại giấy tái sinh, bề mặt tương đối thô, thường có màu nâu vàng
nhưng có thể được tẩy trắng để dễ cho việc sản xuất đa dạng. Giấy Kraft sử dụng
làm túi giấy hàng tạp phẩm, phong bì, bao bì và đóng gói,…

 Giấy Ford
Là loại giấy phổ biến và thông dụng, thường thấy nhất là giấy A4 định lượng
thường là 70 - 90g/m2... Giấy ford có bề mặt nhám, bám mực tốt (do đó mực in
không đẹp lắm) cũng được dùng làm bao thư lớn, nhỏ, giấy Note, letter head, hóa
đơn, tập học sinh,...

18


 Giấy Bristol
Có một mặt rất lán bóng gần như có phủ lớp keo bóng, mặt kia nhám, thường
xài trung gian giữa giấy Bristol và giấy Couche tùy theo mục đích yêu cầu sản
phẩm...



Giấy Ivory

Cũng tương tự như Bristol, nhưng mặt còn lại sần sùi, thường nằm ở mặt trong
sản phẩm.

19


 Giấy Couche
Có bề mặt bóng, mịn, láng, in rất bắt mắt và sáng. Thường dùng để in tờ rơi
quảng cáo, catalogue, poster, brochure... Định lượng vào khoảng 90-210g/m2.

 Giấy Duplex
Có bề mặt trắng và lán gần gần với Bristol, mặt kia thường sẫm như giấy bồi.
Thường dùng in các hộp sản phẩm kích thước hơi lớn, cần có độ cứng, chắc chắn vì
định lượng thường trên 300g/m2.

 Giấy Crystal
Có một mặt rất lán bóng gần như có phủ lớp keo bóng vậy, mặt kia nhám,
thường xài trung gian giữa giấy Bristol và giấy Couche tùy theo mục đích yêu cầu
sản phẩm...

20


Ngoài ra còn có các loại giấy mỹ thuật, cán gân, dát vàng, bạc... in bằng
khen, thiệp cưới... các loại giấy than, giấy carton và nhiều loại khác nữa...
 Một số loại màng dùng trong in bao bì
1. Màng Metalized:
Màng Metalized được mạ lớp kim loại cực mỏng. Thông thường lớp kim loại
được mạ là nhôm. Chiều dày lớp kim loại mạ tùy thuộc vào tính chất cần phải có
như tính chống thấm khí, hơi ẩm và nước… của từng loại bao bì yêu cầu. Lớp mạ
càng dày thì các tính chống thấm càng cao nhưng giá thành cũng tăng theo.
Nguyên lý tạo màng Metalized: kim loại nhôm nóng chảy, bay hơi và ngưng tụ
trên vật liệu màng (nền) đã xử lý một cách đặc biệt để tăng độ kết dính, trong điều
kiện chân không. Lượng nhôm mạ tùy thuộc vào nhiệt độ của nhôm, tốc độ kéo
màng đưa vào, số trạm mạ…
Công dụng:
+ Dùng để thay thế Al foil trong vài lĩnh vực.
+ Dùng để cải thiện tính chất chống thấm của các sản phẩm sao cho đạt sự cân
bằng thích hợp của các tính chất chống thấm đặc trưng, giá thành, hình dáng và phù
hợp với các thiết bị gia công.
Tuỳ thuộc vào chiều dày của lớp mạ trên màng mà nó cải thiện thêm các tính
chất tự nhiên của màng nền.
Các loại màng Metalize thông dụng:
+ MCPP : CPP Metalized
+ MOPP : OPP Metalized
+ MBON : Nylon Metalized
+ MPET : Polyester Metalized

21


2. Màng ghép (phức hợp)
Màng nhựa phức hợp hay còn gọi là màng ghép là một loại vật liệu nhiều lớp mà
ưu điểm là nhận được những tính chất tốt của các loại vật liệu thành phần.
Người ta đã sử dụng cùng lúc (ghép) các loại vật liệu khác nhau để có được một
loại vật liệu ghép với các tính năng được cải thiện nhằm đáp ứng các yêu cầu bao
bì. Khi đó chỉ một tấm vật liệu vẫn có thể cung cấp đầy đủ tất cả các tính chất như:
tính cản khí, hơi ẩm, độ cứng, tính chất in tốt, tính năng chế tạo dễ dàng, tính hàn
tốt… như yêu cầu đã đặt ra.
Tính chất cuối cùng của một loại vật liệu nhiều lớp phụ thuộc nhiều vào những
tính chất của các lớp thành phần riêng lẻ. Màng ghép thường được sử dụng rộng rãi
làm nguyên liệu cho bao bì thực phẩm, dược phẩm… Sự hình thành màng ghép là
việc kết hợp có chọn lựa giữa màng nguyên liệu ban đầu, mực in, keo dán, nguyên
liệu phủ… sử dụng các phương pháp gia công có nhiều công đoạn, đa dạng.
Về mặt kỹ thuật vật liệu ghép được ứng dụng thường xuyên, chúng đạt được các
yêu cầu kỹ thuật, các yêu cầu về tính kinh tế, tính tiện dụng thích hợp cho từng loại
bao bì, giữ gìn chất lượng sản phẩm bên trong bao bì, giá thành rẻ, vô hại ….
Cấu trúc: Các polymer khác nhau được sử dụng tùy thuộc vào vai trò của chúng
như là lớp cấu trúc, lớp liên kết, lớp cản, lớp hàn.
Lớp cấu trúc: đảm bảo các tính chất cơ học cần thiết, tính chất in dễ dàng và
thường có cả tính chống ẩm. Thông thường đó là những loại nhựa rẻ tiền. Vật liệu
được dùng thường là LDPE, HDPE, EVA, LLDPE, PP (đối với những cấu trúc
mềm dẻo) và HDPS hay PD (đối với cấu trúc cứng).
Các lớp liên kết: là những lớp keo nhiệt dẻo (ở dạng đùn) được sử dụng để kết
hợp các loại vật liệu có bản chất khác nhau.
Các lớp cản: được sử dụng để có được những yêu cầu đặc biệt về khả năng cản
khí và giữ mùi. Vật liệu được sử dụng thường là PET (trong việc ghép màng),
nylon, EVOH và PVDC.
Các lớp vật liệu hàn: thường dùng là LDPE và hỗn hợp LLDPE, EVA,
inomer,…

22


Một số loại màng phức hợp:
+ 2 lớp: BOPP/PE; PET/PE; BOPP/PP; NY/PE
+ 3 lớp: BOPP(PET)/PET (M)/PE; BOPP(PET)/Al/PE;
+ 4 lớp: BOPP(PET)/PE/Al/PE; Giấy/PE/Al/PE;
+ 5 lớp: PET/PE/Al/PE/LLDPE
C. Sản phẩm in
Theo số liệu tổng hợp của Hiệp hội In Việt Nam năm 2015 thì số lượng các
doanh nghiệp và cơ sở in của Việt Nam khoảng trên 1.200 đơn vị, không kể các cơ
sở dịch vụ in quá nhỏ, không ảnh hưởng nhiều đến hoạt động của toàn ngành.
Về sản phẩm in, rất nhiều mặt hàng rất đa dạng, phong phú có chất lượng từ
thấp đến cao phục vụ nhu cầu xã hội. Sản phẩm chính của in công nghiệp đa số vẫn
là các loại bao bì, nhãn hàng, sách báo,...
Cơ cấu ngành mực in theo sản lượng:

Cơ cấu ngành mực in theo giá trị:

Nguồn: Hiệp hội in Việt Nam
23


Tuy nhiên, sau hơn 3 năm kể từ khi gia nhập WTO, ngành công nghiệp này
vẫn chưa hội nhập với thị trường quốc tế. Số lượng doanh nghiệp tham gia xuất
khẩu ít hơn 10 trong khi thị trường nội địa còn quá nhỏ. Sự bùng nổ của Internet và
truyền thông kỹ thuật số tiếp tục trở thành mối đe dọa lớn nhất. Theo VPA, so với 2
năm trước đây, số lượng xuất bản các báo chính trị - kinh tế - xã hội và tạp chí giảm
20-30% trong khi sách tham khảo và từ điển thậm chí còn giảm 50%.
Bên cạnh đó, ngành công nghiệp in ấn phải đối mặt với một số vấn đề khác.
Trước hết là vấn đề giá cả giấy không rõ ràng. Tiếp theo, phải đối mặt với sự thay
đổi không ổn định của chi phí nguyên liệu và lãi suất, doanh nghiệp tại Việt Nam
gặp nhiều áp lực. Tiếp tục đầu tư, ngừng hoặc thu hẹp sản xuất là những câu hỏi đặt
ra cho các doanh nghiệp. Hơn nữa, sự phát triển nhanh chóng của số lượng doanh
nghiệp cũng tạo áp lực lên ngành công nghiệp này, lượng cung ứng vượt quá nhu
cầu dẫn đến cạnh tranh nội bộ giữa các doanh nghiệp trong nước cũng như sự cạnh
tranh với các doanh nghiệp đầu tư nước ngoài. Nhìn chung, sản xuất của các doanh
nghiệp in ấn đang phải đối mặt với rất nhiều khó khăn với hiệu quả kinh doanh thấp
và chất lượng cuộc sống của người lao động thấp. Một số khách hàng được hưởng
lợi từ sự mất cân bằng này, ép giá lên cao.
1.1.2. Hiện trạng về ô nhiễm nước thải ngành công nghiệp in
Kỹ thuật in ấn được phát minh bởi người Trung Hoa khoảng 3000 năm sau
khi xuất hiện mực viết. Họ sử dụng một hỗn hợp màu đất, muội than và những
nguyên liệu thực vật để làm bột màu và một lần nữa được trộn với nhựa thông để
tạo thành chất kết dính.
Trước năm 1440 khi Johannes Futtenberg phát minh ra thiết bị in ấn đầu tiên,
mực được làm từ muội than với dầu lanh hay với varnish – một loại nguyên liệu
tương tự với các loại varnish được sử dụng như hiện nay để tạo thành mực đen.
Những mực màu được sản xuất vào năm 1772 và những tác nhân làm khô lần đầu
tiên được sử dụng vào thế kỷ 19.
Tại Việt Nam, sự ra đời của ngành in gắn liền với lịch sử văn hóa xã hội.
Ngành in Việt Nam ra đời đóng góp một phần không nhỏ vào quá trình phát triển,

24


hoàn thiện chữ Quốc ngữ, mỡ mang dân trí, góp phần thúc đẩy sử phát triển của xã
hội.
Cột mốc quan trọng của ngành in Việt Nam là năm 1070, nhà Lý dựng Văn
Miếu và mở Quốc Tử Giám để làm nơi học tập cho con em quý tộc. Năm 1087 bắt
đầu lập thư viện và công việc in sách được chú ý.
Qua nhiều bước thăng trầm lịch sử, hiện nay nước ta là một trong những nước
có công nghệ in ấn tiên tiến trên thế giới với máy móc, thiết bị hiện đại. Doanh
nghiệp ngành in ấn bao bì năm 2015 có sự phát triển với mức tăng trưởng 18 – 20%.
Nhiều doanh nghiệp in ấn, bao bì mạnh dạn đầu tư đổi mới công nghệ để nâng cao
chất lượng sản phẩm, đẩy mạnh xuất khẩu. Hiện cả nước có trên 1.000 doanh nghiệp
in ấn bao bì công nghiệp. Doanh số doanh nghiệp ngành in ấn bao bì cả nước đạt
bình quân trên 1 tỉ đô la Mỹ mỗi năm, trong đó chủ yếu là doanh số từ sức tiêu thụ thị
trường nội địa.
Song song với sự phát triển vượt bậc của ngành in ấn thì vấn đề đáng quan
tâm hiện nay đó là tình trạng ô nhiễm môi trường do nước thải ngành mực in gây ra
trên thế giới. Ô nhiễm nước đang là vấn đề báo động trên thế giới, đặc biệt là các
nước phát triển và đang phát triển cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành
công nghiệp, hình thành các khu công nghiệp, các nhà máy đơn lẻ,… đã thải ra môi
trường một lượng lớn các chất độc hại có tính ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Hiện nay trên thế giới hầu hết các nước phát triển đã chuyển sang công nghệ
in kỹ thuật số với máy móc, thiết bị hiện đại nên vấn đề ô nhiễm nước thải mực in
gây ra đã được hạn chế tối đa. Hơn nữa, khối lượng nước thải mực in bao bì không
nhiều bằng các loại nước thải của các ngành công nghiệp khác nhưng nước thải mực
in bao bì có tính độc hại cao với hàm lượng BOD khoảng từ 500 ÷ 5.000mg/l, COD
từ 900 ÷ 18.000 mg/l trở lên, độ màu rất cao và đậm đặc (gần như rất khó để đo đạc
trực tiếp), sẽ tác động lớn đến môi trường nước và sức khỏe cộng đồng.
Nước thải từ quá trình sản xuất mực in bao bì không nhiều, chỉ phát sinh từ
công đoạn vệ sinh thiết bị máy móc. Ngoài ra nước thải còn phát sinh từ quá trình
vệ sinh xưởng khi mực in bị tràn đổ. Tuy nhiên, nồng độ các chất gây ô nhiễm rất

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×