Giấy bìa

Năm 1817, thùng giấy bìa cứng đầu tiên được sản xuất ở Anh . Thùng giấy gấp xuất hiện lần đầu vào khoảng những năm 1860 và được vận chuyển bằng phẳng để tiết kiệm không gian, sẵn sàng được khách hàng đặt khi họ yêu cầu. Cơ khí cắt khuôn và tạo nếp gấp cho phôi phôi được phát triển vào năm 1879. Năm 1911, nhà máy sulphat kraft đầu tiên được xây dựng ở Florida . Năm 1915, hộp sữa đầu hồi được cấp bằng sáng chế và vào năm 1935, nhà máy sữa đầu tiên đã được quan sát sử dụng chúng. Giấy bìa cứng được giới thiệu vào năm 1974. ^[2]

Bao thuốc lá chống nát làm bằng bìa gấp

Thuật ngữ và phân loại giấy bìa không phải lúc nào cũng thống nhất. Sự khác biệt xảy ra tùy thuộc vào ngành cụ thể, ngôn ngữ và lựa chọn cá nhân. Nói chung, những điều sau đây thường được sử dụng: ^{[3] [4]}

• Hộp hoặc bìa carton: giấy bìa để gấp các thùng carton và các hộp dựng cứng
  • Hộp gấp (FBB): một loại uốn có khả năng được ghi và uốn cong mà không bị gãy
  • Ván : một bảng tái chế, chất lượng thấp
    • Ván lót trắng (WLC): một loại ván dăm phủ đất sét trắng, thường
  • Ván Kraft : một loại ván sợi nguyên sinh chắc chắn thường được sử dụng cho các hãng nước giải khát. Thường được tráng đất sét để in
  • Ván nhiều lớp: một lớp giấy bìa và các vật liệu khác, ví dụ như ván đóng gói dạng lỏng
  • Ván rắn tẩy trắng (SBB) hoặc sulphat tẩy trắng rắn (SBS): ván trắng sạch được sử dụng cho thực phẩm, v.v. Sulphate đề cập đến quy trình kraft
  • Bảng rắn không tẩy trắng (SUB): bảng được làm từ bột giấy hóa học chưa tẩy trắng
• Containerboard : một loại bìa được sản xuất để sản xuất tấm sợi sóng
  • Phương tiện sóng: phần gấp nếp bên trong của tấm sợi sóng
  • Tấm lót: một tấm ván cứng chắc chắn cho một hoặc cả hai mặt của hộp sóng. Nó là lớp phủ phẳng trên môi trường uốn nếp.
• Khác
  • Binder's board: một loại bìa được sử dụng trong đóng sách để làm bìa cứng.

Nhà máy sản xuất giấy bìa Metsä Board Tako gần Tammerkoski ở Tampere , Phần Lan

Vật liệu dạng sợi được biến thành bột giấy và được tẩy trắng để tạo ra một hoặc nhiều lớp ván, có thể được phủ tùy chọn để có bề mặt tốt hơn và / hoặc cải thiện hình thức. Bảng bột giấy được sản xuất trên máy nghiền bột có thể xử lý ngữ pháp cao hơn và một số lớp bột.

Nguyên liệu thô

Vật liệu dạng sợi nói trên có thể đến từ các nguồn tươi (nguyên sinh) (ví dụ như gỗ) hoặc từ giấy phế liệu tái chế . Khoảng 90% giấy nguyên sinh được làm từ bột gỗ . ^[5] Ngày nay bao bì bìa cứng nói chung, và đặc biệt là các sản phẩm từ các nguồn bền vững được chứng nhận , đang nhận được sự quan tâm mới, khi các nhà sản xuất giải quyết các vấn đề về môi trường, sức khỏe và quy định tìm đến các nguồn tài nguyên tái tạo để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Hiện nay ở nhiều quốc gia bắt buộc sản xuất bao bì làm bằng giấy hoàn toàn hoặc một phần từ vật liệu tái chế .

Nguyên liệu bao gồm:

• Gỗ cứng : Chiều dài C. 0,05 inch (1,3 mm), ví dụ: Bạch dương có sợi ngắn. Nó thường khó làm việc hơn; tuy nhiên, nó cung cấp độ bền kéo cao hơn, nhưng độ rách thấp hơn và các đặc tính sức mạnh khác. Mặc dù các sợi của nó không dài và chắc như trong gỗ mềm, nhưng chúng tạo ra một sản phẩm cứng hơn được xác định bởi một số thử nghiệm độ cứng. Các sợi gỗ cứng lấp đầy tờ giấy tốt hơn và do đó làm cho giấy mịn hơn, mờ hơn và in tốt hơn. Gỗ cứng làm phương tiện uốn nếp tuyệt vời.
• Gỗ mềm : Chiều dài C. 0,13 inch (3,3 mm), ví dụ: Thông và vân sam thường có sợi dài và làm bìa cao cấp trong các dịch vụ mà độ bền là quan trọng. Gỗ mềm làm ván lót tuyệt vời.
• Tái chế : Giấy đã qua sử dụng được thu gom và phân loại và thường được trộn với sợi nguyên chất để làm vật liệu mới. Điều này là cần thiết vì sợi tái chế thường mất độ bền khi tái sử dụng; sợi nguyên sinh được thêm vào giúp tăng cường sức mạnh. Giấy phế liệu hỗn hợp thường không được khử liên kết (bỏ qua giai đoạn khử giấy) để sản xuất giấy bìa và do đó bột giấy có thể chứa dấu vết của mực, chất kết dính và các chất cặn khác cùng làm cho nó có màu xám. Các sản phẩm làm bằng ván tái chế thường có thành phần ít dự đoán hơn và các đặc tính chức năng kém hơn so với ván làm từ sợi nguyên sinh. ^[6] Rủi ro về sức khỏe có liên quan đến việc sử dụng vật liệu tái chế khi tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm. Các nghiên cứu của Thụy Sĩ đã chỉ ra rằng vật liệu tái chế có thể chứa một phần đáng kể dầu khoáng, có thể di chuyển vào thực phẩm đóng gói. ^[7] Mức dầu khoáng lên đến 19,4 mg / kg được tìm thấy trong gạo đóng gói trong ván tái chế. ^{[số 8]}

• Khác : Cũng có thể sử dụng sợi của bã mía , rơm rạ , cây gai dầu , bông , lanh , Kenaf , Abaca và các sản phẩm thực vật khác

Nghiền nát

Hai phương pháp chính để chiết xuất sợi từ nguồn của chúng là:

• Máy nghiền bột hóa học sử dụng các giải pháp hóa học để chuyển đổi gỗ thành bột giấy, năng suất thấp hơn khoảng 30% so với máy nghiền bột giấy; tuy nhiên, bột giấy được làm bằng quy trình kraft có sức mạnh vượt trội
• Bột giấy cơ nhiệt là một quá trình hai giai đoạn dẫn đến năng suất sợi gỗ rất cao với chi phí sức mạnh.

Tẩy trắng

Bột giấy được sử dụng trong sản xuất bìa có thể được tẩy trắng để làm giảm màu sắc và tăng độ tinh khiết. Bột giấy nguyên chất có màu nâu tự nhiên do sự hiện diện của lignin . Các tông tái chế có thể chứa dấu vết của mực , chất kết dính và các chất cặn khác khiến nó có màu xám. Mặc dù tẩy trắng không cần thiết cho tất cả các mục đích cuối cùng, nhưng nó rất quan trọng đối với nhiều mục đích đồ họa và đóng gói. Có nhiều phương pháp tẩy trắng khác nhau , được sử dụng tùy theo một số yếu tố như mức độ thay đổi màu sắc cần thiết, hóa chất được chọn và phương pháp xử lý. Có ba loại phương pháp tẩy trắng :

• Tẩy trắng bằng cách khử tạp chất bằng cách sử dụng khí clo , là một phương pháp đã được thay thế phần lớn bằng các quy trình nhẹ nhàng hơn với môi trường như sử dụng oxy thay thế cho khí clo.
• Tẩy trắng bằng quá trình oxy hóa sử dụng các hóa chất như chlorine dioxide , hydrogen peroxide hoặc sodium hypochlorite .
• Tẩy trắng bằng cách khử bằng cách sử dụng các hóa chất như natri bisunfit . ^[6]

Plies

(1) một lớp so với (2) nhiều lớp

Các tông nhiều lớp thường có hiệu suất gấp nếp và gấp nếp cao hơn một lớp do kết quả của việc xếp nhiều loại bột giấy khác nhau vào một sản phẩm duy nhất. Trong trường hợp cùng một loại bột giấy được sử dụng nhiều lớp, mỗi lớp riêng biệt được xử lý và tạo hình riêng để tạo ra chất lượng cao nhất có thể. ^[6]

lớp áo

Để nâng cao độ trắng, mịn và bóng của bìa, người ta sơn một hoặc nhiều lớp sơn phủ . Giấy tráng thường được tạo thành từ:

• một chất màu , có thể là đất sét sành sứ , canxi cacbonat hoặc titan đioxit , thường là sự kết hợp của hai
• chất kết dính hoặc chất kết dính dưới dạng nhũ tương styren-butadien hoặc tinh bột và nước .

Các thành phần bổ sung có thể là OBA ( chất làm sáng quang học ). ^[9]

Các DIN tiêu chuẩn 19.303 "bìa - Điều khoản và lớp" (Publication date: 2005-09) định nghĩa các cấp khác nhau bằng bìa dựa trên xử lý bề mặt (chữ cái đầu tiên), các thiện phòng chính (lá thư thứ hai) và màu sắc (không-D grade) hoặc số lượng lớn (chỉ cấp D) (đánh số).

Ví dụ: GC1 sẽ là bảng "phủ bột màu", "bột giấy nguyên sinh" với "mặt trái màu trắng". Thường thì loại bìa được sử dụng sẽ là FBB, được tráng cả hai mặt.

Trọng lượng cơ bản (Mỹ): Là trọng lượng giấy bìa có kích thước 1.000 feet vuông (93 m ² ).

Độ sáng: Độ sáng là một thuật ngữ kỹ thuật được định nghĩa là lượng ánh sáng trắng xanh mà một tờ giấy phản chiếu. ^[10] Đặc tính này rất chủ quan và cá nhân đối với từng người mua và mục đích sử dụng, vì màu da và thực phẩm được tái tạo tốt hơn trên người da trắng 'ấm' (vàng) chứ không phải người da trắng xanh.

Grammage: Các grammage của giấy bìa được đánh giá theo tiêu chuẩn ISO 536. ^[11] grammage thể hiện khối lượng trên đơn vị diện tích và được đo bằng g / m ² . ^[10]

Độ pH: Độ pH bề mặt được đo trên dịch chiết nước và trên thang điểm từ 0–14. 0 có tính axit , 7 là trung tính và 14 là kiềm . ^[12]

Độ cứng: Độ cứng là một trong những đặc tính quan trọng nhất của bìa vì nó ảnh hưởng đến khả năng chạy trơn tru của thùng carton qua máy lắp dựng, lấp đầy và đóng chúng. Độ cứng cũng mang lại sức mạnh và làm giảm xu hướng của một thùng carton bị phồng lên dưới sức nặng của các chất có thể chảy được như ngũ cốc.

Mặc dù hầu hết các thuộc tính độ bền của giấy tăng lên khi mật độ tờ giấy tăng lên, nhưng độ cứng thì không. Một nguyên tắc chung là độ cứng tỷ lệ với công suất 1,6 của thước cặp.

Loại sợi được sử dụng có ảnh hưởng đến độ cứng, các thứ khác đều bằng nhau. Các loài gỗ mềm miền Bắc có độ cứng vượt trội so với các loài gỗ mềm miền Nam.

Các yếu tố khác ảnh hưởng đến độ cứng của ván bao gồm lớp phủ và độ ẩm. ^[10]

Độ mịn: Độ mịn đặc biệt quan trọng khi được sử dụng để in ấn, giấy bìa càng mịn thì chất lượng hình ảnh càng tốt, vì độ phủ mực tốt hơn. Độ mịn được đo bằng phương pháp rò rỉ không khí - tốc độ rò rỉ không khí càng lớn, ở một áp suất không khí cụ thể, từ dưới một con dao hình trụ đặt trên bề mặt, bề mặt càng thô. ^[10]

Thước cặp / Độ dày: Ở Hoa Kỳ thước cặp thường được biểu thị bằng phần nghìn inch (0,001 ”) hoặc điểm, trong đó một tờ giấy bìa có độ dày 0,024” sẽ là 24 điểm. Ở Châu Âu, nó thường được bán theo đơn vị g / m ² , tuy nhiên độ dày của bảng được đo bằng micrômet (μm).

Giấy bìa cũng có xu hướng được đề cập đến với độ dày hơn là trọng lượng. ^[9]

Độ trắng: Lý tưởng là nó đề cập đến sự hiện diện bình đẳng của tất cả các màu, bởi vì một tấm giấy trắng thực sự sẽ phản xạ tất cả các bước sóng của ánh sáng nhìn thấy như nhau. ^[10]

Lĩnh vực bìa cứng chủ yếu được xem xét cùng với ngành công nghiệp giấy. Quy mô thị trường Giấy & Bìa (2007) có giá trị 630,9 tỷ USD và khối lượng 320,3 triệu tấn. ^[5] Trong số đó, 40,1% thị trường là châu Âu. Khoảng 50% của tất cả các loại giấy được sản xuất được sử dụng để đóng gói, tiếp theo là in và viết. ^[5] Theo ProCarton, việc tiêu thụ giấy và bìa dường như tương quan với xu hướng kinh tế (GDP). ^{[13] [14]} Doanh số bán thùng carton ở Châu Âu trị giá khoảng 8 tỷ Euro. Hơn 1.100 máy in sản xuất 5,4 triệu tấn bìa carton hàng năm. Thùng carton chiếm một phần ba bao bì giấy và bìa và 15% tổng số bao bì. Hơn một nửa (54%) thùng carton ở Châu Âu được sản xuất bằng sợi thu hồi hoặc giấy phế liệu. Ngành công nghiệp giấy và bìa khá thâm dụng năng lượng và vốn. Chỉ riêng một chiếc máy phủ ván có thể tiêu tốn khoảng 90 - 120 triệu Euro ^[15] (khoảng 125 - 166 triệu USD vào tháng 11/2011). Áp dụng kinh tế theo quy mô, do đó một số công ty lớn thường chiếm ưu thế trên thị trường. Ví dụ: ở Bắc Mỹ, 5 nhà sản xuất hàng đầu có thị phần 85%.

• Giấy tráng
• Ván sợi
• Làm giấy
• Tấm trượt
• Homasote

• Brody, AL và Marsh, K, S., Bách khoa toàn thư về Công nghệ đóng gói , John Wiley & Sons, 1997, ISBN  0-471-06397-5
• Soroka, W., Các nguyên tắc cơ bản về công nghệ đóng gói , IoPP, 2002, ISBN  1-930268-25-4

• TAPPI — Hiệp hội kỹ thuật của ngành công nghiệp giấy và bột giấy