tui giay - cactong sóng - ngoài ngành Giấy-2018

Thông thường các loại bìa này được in theo phương pháp in offset.– Độ bền bề mặt và bền theo phương z cao Độ bền cơ học là tính chất cực kỳ quan trọng III.. • Tính chất cơ học quan trọng

Một số tính chất, yêu cầu chung về sản phẩm bìa cac tông

• Tính chất cơ học

– Độ cứng, độ cứng uốn, độ bền ép…

• Độ sạch và tinh khiết

– Đối với sản phẩm là sữa, socola, thuốc lá Thì cac tông phải

không chứa các chất có mùi, vi sinh vật, nhiễm bệnh độc hại

• Tính chất in ấn

– Bìa cac tông phải có khả năng bắt mực in tốt (tính chất in ấn tốt) Thông thường các loại bìa này được in theo phương pháp in offset.– Độ bền bề mặt và bền theo phương z cao

Độ bền cơ học là tính chất cực kỳ quan trọng III ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CƠ HỌC CẤU TRÚC (STRUCTURAL MECHANICS) CỦA GIẤY BÌA VÀ CACTONG

• Tính chất cơ học quan trọng của bìa cactong là độ cứng uốn (bending stiffness) và độ bền ép (nén) (khả năng chịu ép,

• Độ cứng uốn và độ chống uốn (Bending stiffness and bendingresistance) là các tính chất quan trọng của bìa cactong, bởi vì chúngtạo cho cactong và hộp độ cứng cần thiết.

• Độ cứng uốn mô tả khả năng của bìa và cactong chống chọi lại lực uốn vuông góc với đầu tự do của mảnh giấy trong khi đầu còn lại giữ

cố định

• Phương pháp xác định trên là phương pháp tải lực 2 điểm (ngoài ra

còn có các phương pháp 3 điểm, 4 điểm)

• Ở phương pháp loại này, tờ giấy được giữ cố định 1 đầu, đầu còn lạiđược tác dụng lực nhất định (để làm tờ giấy lệch so với phương banđầu) Lực tác dụng cần thiết để làm lệch tờ giấy được đo và xác định

là độ cứng uốn

Độ cứng uốn (Bending stiffness)

• Độ cứng uốn liên hệ với modul đàn hồi và momen quán tính theophương trình sau:

Độ bền ép (Độ kháng ép) (Compression Resistance, Crush Resistance )

• Trong các phương pháp xác định độ bền ép, phương lực tác dụngngược với phương pháp xác định độ bền kéo

• Các mẫu đo với kích thước, hình dạng khác nhau thì phương pháp

đo cũng khác nhau

Phương pháp đo ép vòng (ring compression test, RCT)

• Ở phương pháp này, tờ giấy mẫu được đặt

trên bệ đỡ có rãnh tròn và dưới vòng hình trụ,

vòng này được ép một lực vuông góc theo

phương trục đến khi tờ giấy mẫu rơi ra

• Chiều dài tờ giấy là 152 mm, còn chiều cao

(dày) là 12,7 mm

•Khi mà bìa mẫu mỏng bị cong hoặc xoắn, bìa mẫu dày bị nứt, vỡ khi bịnén ép trong vòng thì phương pháp đo RCT không sử dụng được, hoặckhông chính xác, cần một phương pháp đo khác.

• Concora liner test (CLT): phương pháp đó concora, tương tự nhưphương pháp RCT, nhưng ở đây thay vì dùng vòng hình trụ thì người tadùng lưỡi dao

•Đây không phải là pp thông dụng cũng không phải là pp chính thức

Độ bóng là phần trăm ánh sáng phản xạ ở bề mặt của giấy tại góc tới vàgóc phản xạ là 75o.

Để thu được giấy có bề mặt bóng người ta thường tráng phủ và cán lánggiấy

Độ bóng (Gloss)

Độ bục (Burst index)

• Một số tính chất quan trọng của FBB là: độ nhẵn bề mặt và độbền uốn

•Một số tính chất quan trọng của SUS: độ cứng, độ bền theophương z và độ nhẵn

• Một số tính chất quan trọng của LPB:

- lớp mặt và lớp đáy phải có modul đàn hồi cao

- lớp giữa có khối lượng (định lượng) cao

- độ bền phương Z cao

- tính chất bề mặt cho in ấn tùy thuộc mục đích sử dụng

Một số tính chất cần thiết khác

• Đối với lớp sóng của cactong sóng: độ bền ép là tính chất rấtquan trọng

• Đối với giấy testliner: yêu cầu về độ bền và độ thoát nước cao(cho nên thông thường loại giấy này có 4 lớp) Đối với lớp mặtthì độ bền ép là tính chất rất quan trọng

• Một số tính chất về độ bền của giấy bìa và cactong phu thuộc vào độdày và cấu trúc lớp của giấy, ví dụ như: độ bền uốn và độ bền ép

• Độ bền uốn, Sb, của giấy bìa và cactong được tính theo phươngtrình chuẩn:

) 1 (

Paper grade Bending stiffness index

• Giấy SC và release (giấy bóc) có tỷ trọng cao (độ chặt cao) do đó cóchỉ số bền uốn thấp hơn giấy in báo và giấy nguyên thủy (finepaper).

• Folding boxboard và Corrugated board có độ bền uốn cao

• Giấy vẽ có tráng phủ và WLC có chỉ số bền uốn thấp hơn giấykhông tráng phủ vì lớp tráng phủ có mật độ dày, tỷ trọng cao

• Độ bền uốn của thép và nhôm thì thấp hơn giấy, đây là một ưu điểmcủa giấy và bìa cactong

3 0

0

.

/ 1 1 )

1

/(

/

.

b E S

b S b

S b S R

R

b T T

•Khi mà định lượng thấp thì độ bền uốn (độ cứng uốn) thấp

•Định lượng có ảnh hưởng đến độ bền kéo và độ đục tuy nhiênkhông nhiều bằng ảnh hưởng đến độ bền uốn

Một số tính chất của giấy có liên hệ với định lượng giấy

• Các văn bản, giấy tờ in ấn có độ cứng thấp thì sẽ khó cầm nắm, xử lý.

• Ví dụ như các tờ tạp chí sẽ khó đứng thẳng ở những quầy, sạp bánbáo Những trang tạp chí sễ rũ xuống trong quá trình đọc Vấn đề nàycàng phức tạp hơn khi giấy được làm từ bột cơ (giấy in báo) bởi vìđịnh lượng thấp hơn

• Các vấn đề xảy ra trên máy xeo với loại giấy này là tạo nếp và nhăn,trong quá trình in ấn là bị mắc hoặc gấp giấy

• Đối với giấy bìa và cactong thì yêu cầu có độ cứng uốn cao cho quátrình chạy máy bao gói

• Một số phương pháp có thể tăng độ bền uốn:

– Tăng độ dày hoặc độ xốp của giấy

– Tăng modul đàn hồi của giấy

– Tạo lớp mặt có modul đàn hồi cao hơn lớp giữa

– Tạo giấy có nhiều lớp, và có thể thì từ các loại xơ sợi khác nhau

Các phương pháp tăng độ bền uốn

• Một số tính chất bột giấy ảnh hưởng đến độ bền uốn:

– Xơ sợi mềm mại tạo cho giấy độ đặc, tỷ trọng cao và do đó độbền uốn thấp

– Xơ sợi cứng tạo cho giấy độ xốp và do đó có độ bền uốn cao

– Liên kết bền vững giữa các xơ sợi tạo cho giấy độ bền uốn cao– Độ dày của giấy có ảnh hưởng quan trọng hơn modul đàn hồiđến độ bền uốn

• Quá trình hình thành trên lưới xeo có ảnh hưởng quan trọng đến sựhình thành, phân bố xơ sợi và chất độn theo phương Z và do đó ảnh

hưởng đến độ bền uốn (và cả độ nén vòng)

• Sự định hướng của xơ sợi, công đoạn ép ướt và sấy cũng ảnh hưởngđến độ bền uốn

• Gia keo bề mặt có ảnh hưởng đến độ bền uốn do làm tăng độliên kết.

• Gia keo bề mặt hầu như không làm tăng độ dày của giấy nhưngtăng độ bền uốn bởi vì tăng modul đàn hồi của cả tấm giấy

• Tinh bột và hoặc một số latex có độ chuyển hóa thủy tinh cao thìthường không tốt cho độ bền uốn do chúng dễ vỡ

• Độ bền nén được định nghĩa là lực nén lớn nhất mà mẫu giấy chịu

– Modul đàn hồi là giống nhau cho cả độ bền nén và bền kéo

– Vùng không tuyến tính (trên đồ thị) là rất ngắn đối với bền nén– Độ bền nén thì khoảng 1/3 độ bền kéo theo phương MD(machine direction) và ½ theo phương CD (cros-machinedirection)

Figure compares the stress strain curve of paperboard in compression

with the tension curve

Khi tăng lực nén lên bìa và cactong thì cuối cùng sẽ dẫn đến giấy bịhỏng, do xơ sợi bị oằn (buckling) và liên kết bị phân tách.

Sự hỏng giấy do nén thực chất là hiện tượng oằn cục bộ

Trong quá trình oằn, lực nén hướng trục thay đổi đột ngột thành quátrình uốn

Trong quá trình kéo, sự đứt giấy bìa và cactong xuất hiện từ sự hỏng docắt đứt liên kết và do kéo đứt xơ sợi

Sự phân tách liên kết sẽ làm giảm tải lực mà giấy có khả năngchống chịu hơn là sự oằn của xơ sợi, nguyên nhân là vì sự giảmđáng kể độ bền uốn cục bộ khi độ dày hữu hiệu giảm.

Figure shows a paperboard after compressive failure In addition to

localized bending, one can see areas of sheet delamination

• Xơ sợi và cấu trúc tờ giấy quyếtđịnh đến modul đàn hồi và do đóảnh hưởng đến độ bền nén cũngnhư độ bèn kéo.

• Bề dày của xơ sợi tăng thì độ bềnnén giảm

• Độ dài xơ sợi và góc xơ sợi thì chỉ

có ảnh hưởng ít đến độ bền nén

• Khi độ dài xơ sợi giảm từ 2.1 mm

- 1.25 mm, độ bền kéo giảm 22%trong khi độ bền nén chỉ giảm 8%

- Giấy có độ chặt cao (density) thì có độ bền nén cao.

- Độ bền nén phụ thuộc vào độ dày của giấy, độ dày của giấy

cao thì độ bền nén cao

- Quá trình ép ướt ảnh hưởng đến độ xếp chặt của giấy do đó

ảnh hưởng đến độ bền nén của giấy

- Độ ẩm của giấy cũng ảnh hưởng đến độ bền nén

• Yield has no influence

V Túi giấy (paper bag)

• Từ những năm 1850 đã có máy xeo giấy để sản xuất túi giấy

•Túi giấy có nhiều hình dang khác nhau: phẳng, cặp…

Flat bag.

•Túi giấy phẳng có dạng 2 chiều, được sử dụng ở để đựng gia

vị, chè, đường… hoặc bánh kẹo hoặc bánh mì, đồ quần áo

•Hầu hết được làm từ giấy bìa bột Kraft (tẩy hoặc không tẩy)

•Cấu trúc tương tự túi phẳng, nhưng có phần giấy đượcgấp lại ở các cạnh bên để tạo ra phần thể tích thêm chotúi, và có tên là túi “cặp” (satchel bag).

•Khi mở túi loại này sẽ có dạng 3 chiều, tạo ra thể tíchrộng hơn để dễ dàng thao tác và cho đồ vật vào trongtúi hơn so với túi phẳng

•Tuy nhiên túi loại này vẫn ko thể tự đứng tự do standing”, do đó vẫn bị giới hạn khi ứng dụng trong cácnhà máy khi bao gói thực phẩm và các sản phẩm khác

“free-•Hầu hết túi giấy loại này được làm từ bột giấy kraft tuynhiên được tráng phủ hoặc các lớp bên trong được làm

từ vật liệu có khả năng bảo vệ khi đựng vật nóng hoặcdầu mỡ

Satchel bag.

•Túi loại này vẫn có hình dạng của túi “cặp”, tuynhiên khác phương pháp tạo hình, có thêm một

miếng phim bằng nhựa có lỗ nhỏ ở mặt bên của túi

Self-opening satchel bags (SOS): (a) folded; (b) fully open; and (c) filled and sealed.

•Đây là loại túi giấy quan trọng, ứng dụng nhiều trong đời sống và công nghiệp Khi túi mở hoàn toàn có thể đứng tự do được, và do đó có thể mở, đóng gói sản phẩm tự động (bằng máy).

•Đùng để bao gói nhiều loại sản phẩm như: các loại thực phẩm như bột mì, đường, ngũ cốc, trà, cà phê, bánh quy, kẹo cũng như các loại thực phẩm hỗn hợp đã chế biến, ngoài ra còn các sản phẩm thông dụng khác.

•Nguyên liệu để sản xuất giấy làm túi giấy loại này chủ yếu là bộtkraft tẩy trắng Tuy nhiên, các vật liệu tráng phủ, sơn, tạo màng vàlớp bảo vệ cho giấy cũng được sử dụng với các mục đích sau:

- Bề ngoài của túi, phải có tính thẩm mỹ và khả năng in ấntốt Do đó người ta tráng phủ hoặc sử dụng sơn bóng hoặc màngphim để đảm bảo khả năng in ấn

- Bên trong túi, bên cạnh việc lựa chọn giấy nền thích hợp,còn phải chọn lớp bảo vệ để tăng độ bền, chống thấm dầu, chống mùi(có thể tráng lớp nhựa, phôi nhôm…)

•Trong nhiều trường hợp, tay cầm được thiết kế với mục đích giúp cho việc dễ dàng cầm, xách (trong trường hợp

đồ vật nặng, lớn…) ví dụ như: thức ăn gia súc, vật nuôi, khoai tây, than…

•Giấy để làm túi giấy loại này yêu cầu phải có độ bền cơ học cao Túi giấy 2 lớp với độ bền cao thường được sử dụng để bao gói và xách những vật có trọng lượng khoảng 12.5 kg trở lên.

SOS carrier bag

with handle.

• Bột ‘Kraft’ (cả tẩy trắng và không tẩy) là loại bột được sử dụng nhiềunhất để sản xuất các loại giấy làm túi giấy.

•Trước đây, giấy từ bột sunphit được dùng để làm túi giấy phẳng vàcặp (flat and satchel bags), nhưng có nhược điểm là độ trắng thấp

•Các loại giấy tráng men (Machine glazed), giấy siêu cán láng (supercalendered) cũng được sử dụng tùy theo yêu cầu về độ nhẵn của giấy

• Một số loại giấy có vằn (Striped) hoặc có gân (ribbed) cũng được sửdụng, và thường dùng cho bao gói, đựng quần áo, hàng thời trang

•Giấy màu (cũng từ bột kraft) được sử dụng (nhưng với số lượng ít) dogặp vấn đề về sự che phủ của mực in dạng hạt

Grease resistant and greaseproof papers

Sử dụng chủ yếu cho làm túi đựng thực phẩm, thức ăn vật nuôi bởi vì

là giấy có khẳ năng chống thấm dầu mỡ

Vacuum dust bag papers

Là loại giấy đặc biệt làm túi giấy sử dụng cho máy hút bụi chân không.Tính chất quan trọng của giấy này là độ xốp và lọc để đảm bảo dòngkhí đi qua dễ dàng nhưng giữ bụi lại

Paper for medical use and sterilisation bags

Đây là lại giấy đặc biệt, phải được cơ quan thẩm quyền chứng nhận

Độ xốp, kiểm chứng vi sinh, và độ bền ướt là những tính chất quantrọng để đảm bảo túi khử trùng có thể chịu được hơi áp suất và vôtrùng

Wet-strength kraft

Đây là loại giấy thường dùng cho túi giấy thường xuyên tiếp xúc vớimôi trường ẩm Hay dùng cho túi giấy bênh viện vì thường phải khửtrùng bằng hơi

Recycled kraft

Giấy từ bột tái sinh sử dụng cho túi xách (đựng và xách đồ) và một

số ứng dụng khác nơi mà cho phép giấy tái sinh, sẽ không phù hợpcho bao gói thức ăn, thực phẩm và thuốc

Coated papers

Giấy tráng phủ (tráng phủ bằng cao lanh) cho độ nhẵn cao và tínhchất in ấn tốt

Giấy được sử dụng và liên kết với các lớp từ vật liệu khác nhưmàng nhựa, phôi nhôm để tạo thành nhiều lớp khác nhau tùy mụcđích sử dụng của túi

Chủ yếu là để bảo vệ sản phẩm khỏi mùi, chất độc, ánh sáng…

Speciality papers

Ngoài ra, còn có nhiều loại giấy khác được sử dụng để làm túigiấy cho bao gói, tùy thuộc vào yêu cầu:

• Water soluble paper

• Flame retardant paper

• Wax impregnated paper

• Bitumenised kraft (giấy phủ nhựa đường)

• Creped kraft (giấy crep, phủ cao su)

•Định lượng tổng cộng của túi giấy có thể tăng lên nhờ việc sảnxuất túi 2 lớp.

VI Cactong sóng (corrugated carton)

6.1 Phân loại

 Cactong sóng (giấy bìa sóng) có cấu trúc sandwich

 Bao gồm giấy lớp giữa hay còn gọi là lớp sóng (corrugatingmedium, hoặc ‘medium’), được tạo thành bằng cách sử dụng nhiệt,

ẩm và áp suất với hình dạng sóng trên máy tạo sóng; và 1 hoặc 2lớp giấy phẳng (gọi là giấy lớp mặt, liners) được dán lên trên bềmặt sóng

 Cấu trúc sandwich được chế tạo theo nhiều kiểu cấu trúc khácnhau

Corrugated boards: (a) single face; (b) single wall or double face;

(c) double wall; and (d) triple wall.

Cactong sóng thông thường được sản xuất theo một trong số các kíchthước rãnh như sau:

•Kích thước rãnh được định nghĩa dựa trên bước rãnh, số lượng rãnhtrên đơn vị chiều dài và hệ số căng (take-up factor)

•Bước rãnh là khoảng cách giữa các đỉnh của 2 rãnh (2 gợn sóng).

•Hệ số căng là tỷ lệ giữa chiều dài của giấy lớp sóng sử dụng để tạo racấu trúc lớp sóng và chiều dài lớp mặt.

 Định lượng của cactong 1 lớp sóng (single wall corrugatedfibreboard), công thức tính định lượng như sau:

Grammage = L1 + (a ×F) + L2

Trong đó: L1 và L2 là định lượng lớp mặt

F là định lượng lớp sóng

‘a’ là hệ số căng (take-up factor)

 Ở châu Âu, cactong 1 lớp sóng có định lượng trung bình là 500g/m2, 2 lớp sóng là 750 g/m2

 Ở Bắc Mỹ, định lượng được biểu diễn heo đơn vị pounds/1000ft2

1 feet = 0,3048 m

 Độ dày (thickness hoặc calliper) được đo dưới áp suất 20 kPa.

 Độ dày trung bình của các loại giấy cactong sóng khác nhau đượctổng kết trong bảng

•Chiều cao và bước rãnh là những tính chất quan trọng cho việc thiết kếmẫu hòm hộp.

•Do tính chất về độ cứng và độ bền theo lớp, giấy bìa loại C là loạithông dụng nhất

•Loại B thường sử dụng để làm hộp xếp có đường cắt dập (die cut box)

•Loại A-flutes, E-flutes, and K-flutes sử dụng cho sản phẩm đặc biệt

• Loại F-flutes được sử dụng thay thế cho hòm hộp cactong rắn Bềdày của hòm hộp rắn hạn chế khả năng in ấn, loại F thì khắc phục

được nhược điểm này

•Bên cạnh đó, loại F có thể dùng để thay thế loai B- and E-flutestrong việc chế tạo các hộp có cấu trúc phức tạp và sử dụng keo dính

bên trong

6.2 Một số tính chất

 Loại nguyên liệu

•Giấy tái sinh (giấy in viết và giấy bìa) là nguồn nguyên liệu chínhcho sản xuất giấy bìa sóng

•Giấy được định nghĩa, phân loại theo tính chất về cấu trúc, cơ học

và tính nhạy ẩm của chúng

•Đối với giấy bìa sóng, lớp mặt được làm từ bột chưa tẩy hoặc đãtẩy trắng (tái sinh hoặc nguyên thủy) trong khi lớp sóng được làm từbột tái sinh và bột bán hóa

•Giấy bao gói thì được phân loại theo các tiêu chí của EuropeanAssociation ‘Groupement Ondulé’, 1990

IBT = internal bond test This is the energetic load, or force, required to separate the layers of a paper in the Z direction (thickness).

 Độ bục (Bursting strength)

•Độ bục được xác định theo pp tiêu chuẩn ISO 2759, đơn vị là: kPa

•Độ bục của cactong sóng được tính theo công thức (cho single wallcorrugated board):

Độ bục = L1 + L2 + 100 Trong đó: L1 và L2 là độ bục của lớp mặt

•Độ bục thường được sử dụng để phân loại chất lượng của giấy bìa,cactong sóng

•Tùy thuộc vào định lượng và bản chất của giấy lớp mặt (được làm

từ bột nguyên thủy, tái sinh hay hỗn hợp) mà giá trị độ bục sẽ thayđổi trong khoảng 800 - 8000 kPa