Nếu bạn có nhu cầu, vui lòng liên hệ với tôi-
Số Whatsapp của Ivy: +852 57463641 (Wechat của tôi +86 18933510459)
Gửi email cho tôi: 01@songhongpaper.com
Là chất nền cơ bản trong in ấn, giấy ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng in thông qua các đặc tính vật lý, hóa học và cơ học vốn có của nó. Sự hiểu biết thấu đáo về những đặc điểm này sẽ mang lại hiệu quả cho các quy trình-tối ưu hóa trước khi ép và tạo bản in thông minh-. Bài viết này cung cấp một phân tích toàn diện về các thuộc tính chính của giấy nhằm hỗ trợ kiểm soát chính xác các hoạt động in ấn, nâng cao chất lượng đầu ra và phát huy hiệu quả trong sản xuất.
Đặc điểm cơ bản của giấy (Phần một)
Chất lượng của vật liệu in gắn chặt với sự tương tác giữa giấy và mực. Sự hiểu biết sâu sắc về cả hai thành phần là điều cần thiết để đạt được kết quả in tối ưu. Các phần sau đây xem xét chi tiết các đặc tính bên trong của giấy.
Đặc tính của giấy phần lớn được xác định bởi quá trình sản xuất. Trong lịch sử, sợi gỗ là nguồn nguyên liệu thô chính. Tuy nhiên, mối lo ngại về môi trường ngày càng tăng đã thúc đẩy sự đổi mới, dẫn đến việc sử dụng ngày càng nhiều các nguồn sợi thay thế từ-thực vật không phải gỗ và thực vật biển. Những phát triển này nhằm mục đích bảo tồn chất lượng giấy truyền thống đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn bền vững hiện đại.
Quá trình sản xuất giấy bao gồm hai giai đoạn chính: nghiền bột và tạo thành tấm. Phương pháp nghiền bột bao gồm các quy trình cơ học, hóa học và bán hóa học. Bột giấy cơ học, ví dụ như bột gỗ xay, chủ yếu sử dụng gỗ cứng và gỗ mềm. Nó mang lại năng suất và hiệu quả cao. Giấy thu được có độ mờ cao và khả năng thoát nước tốt, phù hợp với-sản xuất tốc độ cao. Ngoài ra, mật độ thấp, khối lượng lớn, độ đàn hồi và khả năng hấp thụ mực mạnh khiến nó có khả năng tương thích cao với các kỹ thuật in khác nhau.
Tuy nhiên, lignin còn sót lại và các thành phần không{0}cellulose khác trong bột giấy cơ học có thể ảnh hưởng đến độ ổn định và khả năng giữ màu của giấy. Để giải quyết vấn đề này, phương pháp nghiền hóa học đã được phát triển. Phương pháp này liên quan đến việc nấu dăm gỗ bằng hóa chất để loại bỏ lignin và cô lập cellulose. Tùy thuộc vào hóa chất được sử dụng, các loại bột giấy khác nhau được sản xuất-chẳng hạn như bột giấy sulfite, kiềm (soda) và sunfat (kraft).
Bột giấy sulfite tạo ra sản phẩm-có màu nhạt hơn và thường không cần tẩy trắng. Giấy thu được có độ sáng cao và kết cấu mềm nhưng độ bền cơ học tương đối thấp hơn. Bột giấy kiềm tạo ra giấy có độ đục cao hơn và độ bền vừa phải do sợi ngắn hơn. Bột giấy sunfat (kraft), hiện là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất, sử dụng natri sulfua (Na₂S) trong quá trình phân hủy, vừa hiệu quả vừa tiết kiệm chi phí-. Giấy thu được thể hiện độ bền, độ bền vượt trội và độ trắng được cải thiện sau khi tẩy trắng.
Quá trình nghiền bán{0}}hóa học kết hợp các khía cạnh của cả phương pháp cơ học và hóa học. Nó hòa tan một phần các thành phần không phải dạng sợi trước khi tách sợi cơ học. Quá trình này tạo ra bột giấy có hàm lượng chất xơ từ 65–85%, tạo ra giấy có độ cứng cao hơn. Bột giấy bán hóa học rất linh hoạt và tiết kiệm, thường được sử dụng trong giấy in báo, giấy viết, giấy in và bìa các tông sóng.
Sau khi đã xem xét các phương pháp nghiền bột, bây giờ chúng ta chuyển sang xem bản thân quá trình sản xuất giấy ảnh hưởng như thế nào đến các đặc tính cuối cùng của giấy. Quan điểm này nâng cao khả năng hiểu và sử dụng giấy tờ một cách hiệu quả của chúng ta.
Quá trình nghiền đóng vai trò quan trọng trong việc thay đổi các đặc tính của sợi. Bột giấy thô chứa nhiều xenlulo, nhưng sử dụng trực tiếp sẽ tạo ra giấy yếu và có cấu trúc xốp. Vì vậy, việc tinh chế (nghiền bột) là điều cần thiết. Trong quá trình này, lớp sợi bên ngoài được loại bỏ, khả năng hấp thụ nước tăng lên và liên kết hydro giữa các phân tử cellulose được tăng cường thông qua quá trình hydrat hóa, cải thiện tính linh hoạt của sợi. Các sợi trải qua quá trình kéo giãn, duỗi thẳng, uốn cong và tạo sợi, một số sợi thậm chí còn đạt đến trạng thái-giống như gel.
Các phương pháp nghiền bột được phân loại thành loại tự do và loại liên kết (tinh chế). Quá trình nghiền tự do nhấn mạnh đến việc cắt sợi và hoạt động ở nồng độ bột giấy thấp. Các lưỡi máy lọc rất sắc bén với khoảng cách chặt chẽ, tạo điều kiện cho việc rút ngắn xơ hiệu quả. Giấy thu được có mật độ thấp, độ xốp cao, độ mờ và khả năng tiếp nhận mực tốt nhưng độ mịn bề mặt thấp hơn và có xu hướng bị xơ.
Ngược lại, quá trình nghiền bột liên kết (tinh chế) phụ thuộc vào quá trình nghiền và tạo sợi ở nồng độ bột giấy cao hơn. Các lưỡi của máy tinh chế cùn với khoảng cách rộng hơn, tạo ra các sợi có độ dài khác nhau. Giấy thu được dày hơn, chắc hơn, mịn hơn, trong suốt hơn và có khả năng chống mài mòn. Tuy nhiên, nó có độ đàn hồi cao hơn và khả năng hấp thụ mực giảm một chút.
Các giai đoạn tiếp theo trong sản xuất giấy bao gồm làm đầy, hồ và nhuộm. Làm đầy bao gồm việc thêm chất độn khoáng và chất màu để sửa đổi các tính chất vật lý cho mục đích sử dụng cuối cùng cụ thể. Chất độn cải thiện độ mịn, độ mờ, độ trắng và khả năng hấp thụ mực. Các chất độn phổ biến bao gồm đất sét cao lanh, bột talc và canxi cacbonat.
Định cỡ giúp tăng cường khả năng chống nước của giấy, cải thiện độ cứng bề mặt, độ dẻo dai và độ bền kéo. Nó làm giảm sự mờ bề mặt và tăng cường khả năng in. Các chất hồ bên trong bao gồm nhũ tương nhựa thông, tinh bột và sáp; kích thước bề mặt tiếp tục cải thiện tính toàn vẹn bề mặt.
Nhuộm điều chỉnh màu sắc của giấy hoặc tăng cường độ trắng của nó. Thuốc nhuộm được thêm vào bột giấy để đạt được màu sắc mong muốn. Chất tăng trắng quang học (OBA) thường được sử dụng để hấp thụ ánh sáng cực tím và-phát ra ánh sáng này dưới dạng ánh sáng trắng-xanh lam nhìn thấy được, do đó làm tăng độ trắng cảm nhận được.
Quá trình hình thành tấm
Trong giai đoạn này, bột giấy tinh chế được pha loãng với nước để tạo điều kiện cho quá trình hydrat hóa chất xơ. Trên lưới thép của máy giấy, các sợi sắp xếp theo hướng do dòng nước chảy, tạo thành một mạng có hướng-hướng máy (MD) và hướng chéo-(CD) riêng biệt. Sau đó, mạng ướt sẽ chuyển sang nỉ, nơi lượng nước dư thừa sẽ được loại bỏ. Sau khi ép, sấy và cán, sản phẩm giấy cuối cùng được hình thành.
Đây là những bước cốt lõi của sản xuất giấy. Các quy trình chuyên biệt bổ sung tồn tại đối với các loại giấy cụ thể, sẽ được khám phá trong các cuộc thảo luận trong tương lai.
Tiếp theo, chúng tôi xem xét các đặc điểm chính của giấy ảnh hưởng đến việc lựa chọn, ảnh hưởng đến chất lượng, thông số kỹ thuật và sự phù hợp. Các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn cho các đặc tính này cũng được giới thiệu ngắn gọn.
Giấy thường có hai mặt riêng biệt-mặt trên (mặt nỉ) và mặt dưới (mặt dây)-khác nhau về độ mịn và độ bóng. Trong quá trình sản xuất, bột giấy tiếp xúc với lưới thép trước tiên, tạo thành mặt dây, sau đó là nỉ, tạo thành mặt nỉ. Mặt nỉ thường có vẻ trắng hơn và mang lại độ bóng mực tốt hơn khi in.
Trong quá trình đánh giá cần phải phân biệt rõ ràng giữa hai bên. Các đặc tính bề mặt như độ mịn và độ bền bề mặt là rất quan trọng.
Độ mịn đề cập đến độ phẳng của bề mặt giấy và ảnh hưởng trực tiếp đến độ rõ nét của bản in. Độ mịn cao hơn hỗ trợ tái tạo điểm mịn hơn, mang lại hình ảnh sắc nét hơn. Tính đồng nhất được ưu tiên hơn độ mịn tối đa. Độ mịn được đo bằng thời gian rò rỉ không khí-áp dụng áp suất không khí được kiểm soát trên một khu vực xác định và đo thời gian cần thiết để không khí đi qua. Thời gian dài hơn cho thấy độ mịn cao hơn.
Độ bền bề mặt đo lường khả năng chống lại các lực thẳng đứng của bề mặt giấy trong quá trình in, ngăn chặn sợi vải bị kéo ra- khi mực tách ra khỏi lớp phủ. Thử nghiệm đánh giá khả năng giữ lại chất xơ và chất độn. Các phương pháp phổ biến bao gồm kiểm tra chọn sáp và kiểm tra khả năng in IGT.
Màu sắc là một tiêu chí lựa chọn quan trọng khác, tùy theo loại giấy và ứng dụng. Màu giấy là kết quả của sự hấp thụ và phản xạ ánh sáng có chọn lọc, ảnh hưởng đến hình thức của mực. Việc đo màu thường tuân theo các tiêu chuẩn CIE (Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế) sử dụng các giá trị ba kích thích X, Y, Z hoặc không gian màu Hunter L, a, b. Thử nghiệm hiện đại sử dụng máy đo quang phổ nhìn thấy được trang bị bộ vi xử lý có khả năng chia nhiều thang màu.
Độ trắng và độ sáng là các thuộc tính màu quan trọng. Độ sáng được biểu thị bằng phần trăm ánh sáng phản xạ từ nguồn sáng tiêu chuẩn, được sử dụng trong công nghiệp để phân loại các loại giấy. Giấy có độ sáng-cao được coi là cao cấp. Trong xuất bản sách, giấy có độ sáng-thấp hơn thường được chọn để giảm độ chói và mỏi mắt. Ngược lại,-giấy có độ bóng cao được ưu tiên sử dụng cho tạp chí và tài liệu quảng cáo để nâng cao tác động trực quan.
Độ mờ đề cập đến khả năng của giấy trong việc ngăn chặn việc hiển thị bản in ở mặt sau. Giấy có-độ mờ cao đảm bảo người đọc tập trung mà không bị phân tâm khỏi văn bản bên dưới. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ mờ bao gồm độ dày, kích thước, kết cấu bề mặt và thành phần sợi. Độ mờ được đo bằng tỷ lệ truyền ánh sáng, biểu thị bằng phần trăm.
Trọng lượng cơ bản (hoặc ngữ pháp) biểu thị khối lượng trên một đơn vị diện tích, thường là gam trên mét vuông (g/m2). Đây là chỉ số tiêu chuẩn về độ dày và độ cứng của giấy trong các ngành công nghiệp. Tất cả các loại giấy đều được phân loại theo trọng lượng cơ bản, cho phép so sánh nhất quán.
Hướng hạt (Định hướng sợi)
Trong quá trình sản xuất giấy, các sợi chủ yếu sắp xếp theo hướng máy do sự chuyển động của vải tạo hình. Sự sắp xếp theo hướng này ảnh hưởng đến độ ổn định kích thước, khả năng gập lại và tính đồng nhất của bề mặt. Sợi đan xen kém có thể gây ra vết lốm đốm trong quá trình in. Sự phân bố sợi có thể được đánh giá bằng cách chiếu sáng mẫu để quan sát tính đồng nhất truyền ánh sáng. Các công cụ nâng cao như kính hiển vi điện tử quét (SEM), quang phổ tia X-tán sắc năng lượng (EDS) và quang phổ tán sắc bước sóng-(WDS) cho phép phân tích chi tiết về hình thái bề mặt và cấu trúc mạng sợi.
Độ bền kéo
Độ bền kéo đo lực tối đa mà dải giấy có thể chịu được trước khi đứt, phản ánh sự liên kết và căn chỉnh của sợi. Thuộc tính này đặc biệt quan trọng đối với-máy in cuộn. Thử nghiệm bao gồm cắt một mẫu thử (rộng 25 mm, dài 150–200 mm), kẹp cả hai đầu và tác dụng lực căng cho đến khi đứt. Kết quả được ghi bằng Newton (N).
Sức mạnh xé rách
Độ bền xé cho biết lực cần thiết để truyền vết rách từ một-khía cắt trước, phản ánh khả năng chống rách cạnh. Do sự định hướng của sợi không đẳng hướng, độ bền xé khác nhau giữa hướng máy và hướng ngang, đòi hỏi phải có các phép đo riêng biệt. Thử nghiệm sử dụng mẫu có kích thước 60 mm × 60 mm, được kẹp trong một thiết bị loại con lắc-có vết cắt ban đầu. Cánh tay đòn bắt đầu xé và lực được ghi lại.
Bài viết này trình bày tổng quan về các đặc điểm cơ bản của giấy. Mặc dù các đặc tính bổ sung như độ xốp, độ cứng và độ ẩm cũng có liên quan nhưng thông tin được cung cấp ở đây thiết lập sự hiểu biết cơ bản về hành vi của giấy trong các ứng dụng in ấn và đóng gói.
