Bài giảng Nguyên vật liệu: giấy

Nguyên vật liệu: GIẤYNội dungVai trò của giấy1Định nghĩa giấy2Công nghệ sản xuất giấy3Ưu nhược điểm của giấy4Vai trò của giấyGiấy là sản phẩm có mặt trong nhiều hoạt động:Giáo dụcBáo chíHội họaKỹ thuậtBao bì..Kinh tế phát triển → nhu cầu xã hội gia tăng → nhu cầu bao bì từ giấy và nhu cầu về các loại giấy càng gia tăng. Các ứng dụng của giấyBao bì, nhãn hàng Đại diện cho một giá trị Để lưu trữ thông tin Giấy kỹ thuật Để làm sạch GiẤYCác ứng dụng Các ứng dụng khác Các ứng dụng của giấyĐại diện cho một giá trị: tiền giấy, hóa đơn, chi phiếu, ngân phiếu, cổ phiếu, trái phiếu, vé máy bay Các ứng dụng của giấyĐể lưu trữ thông tin: sách, sổ tay, tạp chí, báo, truyện cho các cá nhân sử dụng: nhật ký, bản ghi lưu ý  để giao tiếp với người khác: ví dụ như thư tín được chuyển giao từ người gửi đến người nhận Các ứng dụng của giấyBao bì, nhãn hàng: thùng carton sóng Các ứng dụng của giấyBao bì, nhãn hàng: túi giấy,bao bì giấy Các ứng dụng của giấyBao bì, nhãn hàng: phong bì, tem, nhãn decalPhong bì Trung Quốc (ô đứng để ghi tên người nhận, địa chỉ được viết theo chiều dọc ở bên phải của ô màu đỏ. Các mã bưu chính được viết vào các ô ở dưới bên góc trái Nhãn decal dán trên các bao bì, chai, xe, thực phẩm. Các ứng dụng của giấyLà một thành phần của bao bì Các ứng dụng của giấyĐể làm sạch: giấy vệ sinh, khăn tay, khăn giấy, khăn mặt Các ứng dụng của giấyGiấy kỹ thuật: màng loa, giấy bồi (sản xuất hộp, khay), ống lõi , được sử dụng như là một vật liệu cốt lõi trong vật liệu composite, vật liệu xây dựng (vật liệu nhẹ). Các ứng dụng của giấyCác ứng dụng khác: giấy nhám (sand paper), giấy quỳ (chỉ thị độ pH) Định nghĩaGiấy: là một sản phẩm của xơ sợi cellulose dạng tấm, trong đó sợi và các phần sợi được liên kết với nhau tạo mạng không gian 3 chiều.Định nghĩa Các sợi cellulose dài từ vài mm cho đến vài cm liên kết tạo thành mạng lưới bởi lực liên kết hiđrô không có chất kết dính. Thông thường giấy được sử dụng dưới dạng những lớp mỏng nhưng cũng có thể dùng để tạo hình các vật lớn. Định nghĩaGiấy bao gồm 2 thành phần cơ bản:Xơ sợi cellulose: thành phần chính – mang các tính chất vật lý và hóa học của giấy.Phụ gia: bao gồm các chất trợ gia công trong quá trình sản xuất giấy và các chất gia tăng các đặc tính bền cơ lý, đặc tính quang học của giấy.	Tuy nhiên trong một số trường hợp, phụ thuộc vào mục đích sử dụng, một số loại có độ dày nhỏ hơn 0.3mm hoặc định lượng nhỏ hơn 225 g/m2 vẫn được gọi là carton (các loại làm hộp, làm thành phần của cáctông sóng...) và một số loại có độ dày lớn hơn 0.3mm hoặc định lượng lớn hơn 225 g/m2 vẫn được gọi là giấy (các loại giấy lọc, giấy thấm...).Giấy và bìa carton:Về cấu trúc và thành phần thì giấy và bìa carton tương đương nhau. Sự khác biệt rõ nhất giữa 2 nhóm sản phẩm này là bề dày. Thông thường, tất cả các sản phẩn từ bột giấy có bề dày trên 0.3mm được gọi là bìa carton.Định nghĩaReam (ram): Một tập các tờ giấy cùng chủng lọai và kích thước. Số lượng tờ trong một ram là 500 (ở VN).Định nghĩaKích thước tờ giấy: Chiều rộng x chiều dàiKích thước cuộn giấy:Khổ x chiều dàiKhổ giấy theo tiêu chuẩn quốc tế EN ISO 216 xuất phát từ chuẩn DIN 476 doViện tiêu chuẩn Đức (Deutschen Institut für Normung - DIN) đưa ra năm 1922 841 x 1189mmKhổ giấyKhổ giấyKích thước (mm)Khổ giấyKích thước (mm)Khổ giấyKích thước (mm)A0841  1189B01000  1414C0917  1297A1594  841B1707  1000C1648  917A2420  594B2500  707C2458  648A3297  420B3353  500C3324  458A4210  297 B4250  353C4229  324A5148  210 B5176  250C5162  229A6105  148 B6125  176C6114  162A774  105 B788  125C781  114A852  74 B862  88A937  52 B944  62A1026  37 B1031  44Khổ giấy Nhóm A: thường dùng để in sách báo Nhóm B: thường dùng để in các sản phẩm có kích thước rộng như tờ quảng cáo, áp phích Nhóm C: thường dùng để in các sản phẩm nhãn bao bì có kích thước trung bình giữa nhóm A và BHiện tại Việt Nam đang sử dụng một số loại khổ giấy như:	600 x 920 mm 	700 x 920 mm 	700 x1080 mm 	840 X1080 mm	787 x1092 mm Khổ giấySản xuấtNguyên liệu cho sản xuất giấy: có tính sợi, có khả năng đan kết và ép thành dạng tấm đồng nhất, một số nguyên liệu phổ biến:Chiều dài sợi (mm)Đường kính sợi (m)Gỗ mềm: gỗ lá kim (thông, trắc)440Gỗ cứng: gỗ lá rộng (bạch đàn, tràm, keo)222Rơm (lúa gạo – lúa mì)0.5 – 1.59 - 13Bã mía1.720Tre 2.815Lanh 5520Sợi coton3020Sản xuấtTẩy trắng bằng O2, O3, Cl2, NaOClNguyên liệu: gỗ, rơm, tre, cỏ, bã míaXử lý hóa: phương pháp sulfat, sulfit, kiềmXử lý cơ: phương pháp mài, nghiền, nhiệt cơ, hóa nhiệt cơBột giấy thôBột tẩy trắngPhân tán, nghiền và đánh rã bộtPhối trộn phụ giaXeo giấy, ép, sấyGia keo bề mặt, cán lángGiấy thành phẩmSản xuấtSản xuất giấy bao gồm 2 công đoạn cơ bản:1. Công đoạn sản xuất bột giấy: giai đoạn chế biến để tách thành phần xơ sợi từ nguyên liệu gỗ hay một số thực vật bằng các phương pháp hóa học hay cơ học. Tùy theo yêu cầu cụ thể bột có thể không hoặc được tẩy trắng ở những mức độ khác nhau.2. Công đoạn sản xuất giấy: là giai đoạn tạo hình tờ giấy từ các loại bột giấy – gọi là công đoạn xeo. Ở công đoạn này sẽ có xử lý cơ học (nghiền) và xử lý hóa học (thêm phụ gia tăng liên kết xơ sợi).Sau cùng, giấy sẽ được xử lý bề mặt, hoàn tất sản phẩm.Sản xuấtSản xuấtSản xuấtGỗ với cấu trúc đanh chắc, cần có quy trình chế biến thích hợp để chuyển chúng sang dạng xơ sợi mềm mại, thích hợp cho việc làm giấy. Quy trình xử lý nhằm mục đích làm mềm hoặc hòa tan phần lignin – là chất kết dính các bó sợi tạo nên cấu trúc chặt chẽ của gỗ. Dưới tác dụng hóa học hoặc cơ học, các sợi cellulose sẽ tách rời ra phân tán trong nước.Phương pháp cơ học: dùng phương pháp mài hoặc phương pháp nghiền làm cho cấu trúc gỗ bị lỏng lẻo cho đến khi các bó sợi được tách ra.Bột giấy được tạo bởi phương pháp cơ học (bột cơ) chứa nhiều tạp chất, khả năng tạo liên kết thấp, do vậy tính năng cơ lý thấp, nhưng độ đục cao.Các loại sản phẩm thông dụng của bột cơ là giấy báo, giấy dán tường, giấy vệ sinh, khăn giấy. Trong thành phần giấy in, bột cơ chiếm từ 5 – 20%.Sản xuấtSản xuấtPhương pháp hóa học: trong phương pháp này, hóa chất sử dụng để hòa tan lignin trong thành phần gỗ. Tùy theo hóa chất sử dụng, ta có các loại bột giấy: bột kiềm, bột sufat, bột sunfit, bột bán hóa.Bột giấy được tạo bởi phương pháp hóa học chứa chủ yếu là các sợi cellulose, do vậy bột hóa có độ bền môi trường và cơ lý rất caoBột hóa có trong thành phần của hầu hết các loại giấySản xuấtPhụ gia sử dụng trong giấy: Trợ bảo lưu: tăng sự lưu giữ thành phần mịn trên lưới xeoGia cường khô: tăng độ chịu lực của giấy ở trạng thái khôGia cường ướt: tăng độ chịu lực của giấy ở trạng thái ướtChất gia keo (nội bộ hay bề mặt): tăng hoặc giảm tính thấm nước cho giấy.Chất độn: tăng độ trắng, độ nhẵnnhư bột talc (silica-manhe ngậm nước), canxi carbonate.Màu: màu huỳnh quang (CaCo3) hấp phụ ánh sáng vùng tử ngoại và phát xạ lại ánh sáng 435nm+10 cho hiệu ứng huỳnh quang.Phụ gia trên thường là các polymer tan trong nước hoặc có khả năng tạo hệ phân tán bền trong nướcSản xuấtSản xuấtXeo giấyPhần cung cấp bột: cung cấp bột từ hệ thống ống dẫn đến máy xeo một cách đồng đều2. Phần tạo hình: gồm lưới tạo hình hay còn gọi là lưới xeo (lưới polyester) chuyển động vô tận và trên đó đện sợi sẽ hình thành khi nước thoát qua lưới3. Phần sấy: sấy khô và cán láng giấyMáy xeo dàiSản xuấtXử lý bề mặt giấy: 1. Gia keo: Sử dụng tinh bột để giảm độ xốp của mặt giấySản xuấtTrục gia keo Dung dịch gia keo là tinh bột biến tính được hồ hóa được đưa vào khe ép giữa 2 trục. Giấy qua khe ép hấp phụ một phần dung dịch keo rồi đi ra khỏi kheXử lý bề mặt giấy: 2. Tráng phấn: tráng phủ một lớp bột màu phân tán nhằm cải thiện độ bóng, độ nhẵn, độ mịnSản xuấtBột màu được trộn với chất kết dính gọi là dịch tráng được tráng phủ đều trên bề mặt giấySản xuấtThành phần dịch trángThành phầnChức năngBột màu phân tán (pigment)Đất sét, CaCo3, TiO2, PSTạo bề mặt mịn, tăng độ tán xạ ánh sáng của bế mặt giấyChất kết dínhTinh bột, casein (một loại protein), protein đậu nành, polymer dạng nhũ tươngKết dính các hạt bột phân tánPhụ giaChất chống thấmChất hóa dẻoChất phân tánChất bảo quảnKeo formaldehyt, glyoxalNhũ sáp, stearatSilicat, polyphosphatFormaldehytKháng nướcCải thiện tính đàn hồi, mềm mại cho lớp phủPhân tán tốt bột màuƯU ĐiỂMỨng dụngThỏa mãn rất nhiều tính chất công nghệ, tính chất tiêu dùng, tính kinh tếNgoại quanMỏng, nhẹ nhưng bền, bề mặt tương đối phẳng. Độ trắng của giấy đảm bảo cho chất lượng tái tạo hình ảnh.Môi trườngKhả năng tái sinh tốt. Cấu trúcCấu trúc xốp của giấy làm cho nó có khả năng thấm hút chất lỏng và chịu được áp lực đồng thời (cấu trúc rắn sẽ không được như vậy)  mực in rất dễ bám lên.NHƯỢC ĐiỂM►Sự không đồng nhất về cấu trúc: theo hướng giấy và theo bề mặt giấy►Khả năng thấm hút hơi ẩm, nước của giấy khá lớn: ở mức độ hút ẩm thấp, giấy bị gợn sóng do khi hút nước giấy nở ra.►Độ bền cơ học thấp.TÍNH CHẤTẢnh hưởng đến quá trình sản xuất và tiêu dùngTính chất vật lý: Tính chất cấu trúc: định lượng(g/m2), độ dày (mm), tỷ trọng (độ chặt)(g/cm3)Tính chất quang học: độ trắng, độ bóng, độ xuyên thấu, màu sắcTính chất cơ học: độ bền, độ biến dạng Tính chất bề mặt: độ mịn, độ phẳng, lực ma sátTÍNH CHẤTGiấy in có 2 dạng: tờ và cuộnTính chất công nghệ: khả năng thấm hút chất lỏng, tính ổn định trong suốt quá trình sản xuất, tính chất thấm ướt của bề mặt, sự biến dạng khi thấm ướt, độ bụi, sự tróc xơ giấy. TÍNH CHẤTChất lượng sản phẩm Tính chất tiêu dùng: độ tương phản hình ảnh, sự xuyên thấu qua mặt trái của giấy, độ đồng nhất của hình ảnh, độ bám mực, tuổi thọ của sản phẩmPhân loại giấy tại Việt NamPhân loại giấy theo HS có 29 loại giấy:1. Giấy in báo, dạng cuộn hoặc tờ:Là loại giấy không tráng dùng để in báo, có tỷ trọng sợi gỗ thu được từ phương pháp chế biến cơ học hoặc cơ-hoá học lớn hơn hoặc bằng 65% tổng lượng sợi, định lượng không dưới 40 g/m², nhưng không quá 65 g/m².2. Giấy không tráng (uncoated paper) được dùng để viết, in và các mục đích in ấn khác; Nhóm này bao gồm giấy được làm từ bột giấy đã tẩy trắng hoặc bột giấy thu được từ phương pháp chế biến cơ họcPhân loại giấy tại Việt Nam3. Giấy vệ sinh, khăn lau mặt, lau tay, khăn ăn và các loại tương tự dùng cho mục đích nội trợ, vệ sinh; 4. Giấy và bìa Kraft không hồ trắng, dạng cuộn hoặc tờ: Giấy có tỷ trọng sợi gỗ thu được bằng phương pháp chế biến hoá học soda hoặc sunphat chiếm ≥ 80% tổng lượng sợi.5. Giấy và bìa không tráng khác, không hồ khác, dạng cuộn hoặc tờ, chưa được gia công thêm hoặc xử lý khácPhân loại giấy tại Việt Nam6. Giấy đã sunphua hoá, giấy không thấm mỡ, giấy can (tracing paper) và giấy bóng kính, các giấy bóng trong và giấy bóng mờ khác, dạng cuộn hoặc tờ7. Giấy hỗn hợp được làm bằng cách dán các lớp giấy phẳng lại với nhau bởi một lớp keo dính, không hồ trắng hoặc thấm tẩm bề mặt, có hoặc không có gia cố bên trong, dạng cuộn hoặc tờ.8. Giấy đã gấp nếp làn sóng (có thể đã được dán các tờ phẳng lên mặt) đã làm vân, làm nhăn, dập nổi hoặc soi lỗ, dạng cuộn hoặc tờ9. Giấy than, giấy tự copy và các loại giấy để sao chụp khác (kể cả giấy đã hồ trắng hoặc thấm tẩm dùng cho máy đánh giấy nến hoặc in bản kẽm) đã hoặc chưa in, dạng cuộn hoặc tờPhân loại giấy tại Việt Nam10. Giấy đã hồ trắng (giấy tráng - coated paper) 1 hoặc cả 2 mặt bằng một lớp cao lanh hoặc các chất vô cơ khác, có thể có thêm chất kết dính, không có lớp phủ ngoài nào khác11. Giấy nỉ xenlulô, giấy nỉ mỏng bằng sợi xenlulô đã hồ trắng, thấm tẩm, nhuộm màu bề mặt, có thể được trang trí hoặc in bề mặt, dạng cuộn hoặc tờ12. Khối lọc, thanh tấm lọc, bột giấy dạng tấm13. Giấy cuốn thuốc lá, có thể đã được chia cắt thành miếng nhỏ hoặc cuốn sẵn thành ống14. Giấy dán tường và các loại giấy phủ tường tương tự15. Tấm phủ sàn16. Giấy than, giấy tự copy và các loại giấy dùng để sao chụp khác, giấy nến và các bản in offset bằng giấy17. Phong bì, thiếp mời, bưu thiếp, danh thiếp, các loại hộp, túi và các sản phẩm tương tự bằng giấy khác để đựng thư từ trao đổiPhân loại giấy tại Việt Nam18. Giấy dùng cho vệ sinh và các loại giấy tương tự như khăn lau tay, khăn mặt, khăn trải bàn, khăn ăn, tã lót, băng vệ sinh, khăn trải giường, đồ dùng nội trợ, vệ sinh và một số, các vật phẩm trang trí, đồ phụ tùng tương tự19. Thùng, sắc, túi nhỏ và các loại bao bì khác bằng giấy20. Sổ đăng ký, sổ sách kế toán, vở ghi chép (Sổ đặt hàng, biên lai), sổ ghi nhớ, nhật ký, vở bài tập...21. Các loại nhãn bằng giấy hoặc bìa, đã hoặc chưa in22. Ống lõi, tuýp, suốt, cửi và các loại tương tự bằng bột giấy, giấy hoặc bìa, đã hoặc chưa đục lỗ hoặc làm cứng.23. Giấy bìa, giấy xenlulo và giấy nỉ mỏng sợi xenlulo khác, cắt theo kích cỡ hoặc mẫu, các vật phẩm khác bằng bột giấy, giấy hoặc bìa giấy, giấy nỉ xenlulo hoặc giấy nỉ mỏng sợi xenluloPhân loại giấy tại Việt NamNgoài ra, có một số loại giấy được phân vào các nhóm khác:24. Giấy thơm, các loại giấy đã thấm tẩm mỹ phẩm25. Giấy hoặc tấm lót xenlulo đã thấm tẩm, tráng, phủ bằng xà phòng hoặc chất tẩy, hoặc bằng các chất đánh bóng, kem hoặc các chế phẩm tương tự26. Giấy hoặc cáctông có phủ lớp chất nhạy sáng (Photographic paper), chưa phơi sáng hoặc đã phơi sáng 27. Giấy được thấm tẩm chất thử chẩn đoán (Paper chromatography) hoặc chất thử thí nghiệm28. Giấy được gia cố bằng tấm plastic, hoặc một lớp giấy hoặc cáctông được tráng hoặc phủ một lớp plastic, lớp plastic này dày hơn 1/2 tổng bề dày, hoặc các sản phẩm làm bằng loại giấy này 29. Giấy hoặc cáctông ráp (Sandpaper) Bảo quản và sử dụng ☻Tránh lửa và nơi có nguồn nhiệt☻Tránh tiếp xúc hoặc nằm trong khu vực ẩm ướt như: nhà tắm, nhà bếp, khu vực giặt ủi. Không nên đặt ở tầng hầm hay tầng áp mái.☻Ánh sáng ở mức tối thiểu. Tránh ánh sáng mạnh và các nguồn ánh sáng mặt trời trực tiếp sẽ đẩy nhanh sự xuống cấp của giấyBảo quản☻Bảo quản giấy trong môi trường có độ ẩm và nhiệt độ ổn định (ít biến động), điều kiện tối ưu: nhiệt độ 18-22°C và độ ẩm 45-55% www.themegallery.comThank You !