Giấy được sản xuất như thế nào?

Để sản xuất được những tờ giấy đạt tiêu chuẩn thì cần phải trải qua các quy trình nhất định. Dưới đây là quy trình để sản xuất một số loại giấy.

1. Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất giấy.

Nguyên liệu này chủ yếu được tạo thành từ nguyên liệu là thực vật và sợi. Chúng thường liên kết với nhau bởi một hiện tượng bao gồm sự liên kết tương hỗ vững chắc của các sợi tạo nên nó và các hồ khô đi. Nó là một vật liệu hút ẩm có thể dễ dàng hấp thụ tất cả các phân tử nước có trong môi trường của nó. Tùy thuộc vào độ xốp của giấy, nó có thể hút nhiều hay ít nước hoặc mực hoặc màu mà nó hỗ trợ. Nó có thể được làm giàu với keo, chất độn khoáng, chất tạo màu và các chất phụ gia khác nhau cũng tạo cho nó các đặc tính sử dụng.

Nguyên liệu này chủ yếu đến từ nhiều nguồn khác nhau. 

- Cây: Có nhiều loại vỏ cây khác nhau, mặc dù loại được ưa thích là cây dương. Những cây gỗ cứng như cây sồi và cây phong được sử dụng làm giấy chúng ta thường dùng để viết. Tuy nhiên, những cây gỗ mềm được sử dụng để đóng gói giấy, bìa cứng, v.v. Khoảng 15% tổng số cây này được trồng cho mục đích này. Phần còn lại đến từ những cây không tái sinh và rừng mỗi lúc một nhỏ hơn.

- Thức ăn thừa: Đó là một phương pháp khác để lấy giấy. Vật liệu phế thải như mùn cưa có thể được sử dụng để làm bìa cứng mới, giấy gói và các sản phẩm dùng một lần.

- Giấy tái chế: Đó là giấy mà chúng ta đã sử dụng và loại bỏ. Ở Hoa Kỳ, một nửa số giấy được sử dụng được tái chế, mặc dù nó không phải là một số lượng lớn. Màu trắng của giấy là một trong những quá trình gây ô nhiễm nhất trong sản xuất.

2. Các bước sản xuất giấy

a. Quy trình sản xuất giấy tái chế

- Bước 1: Chọn lọc giấy phế liệu

Bước đầu tiên trong quy trình tái chế giấy phế liệu là cần phải chọn lọc giấy phế liệu sạch, chất bẩn, không lẫn tạp chất, kim loại, nhựa… vì tất cả các tạp chất đó gây khó khăn khi tái chế. Nếu để chúng lẫn quá nhiều chất bẩn và không tái chế được thì sẽ có thể dùng để chế biến chúng thành phân bón hoặc giúp tận dụng nhiệt lượng qua quá trình đốt.

- Bước 2: Thu gom vận chuyển về nhà máy

Giấy phế liệu được thu mua và ép lại bằng máy ép phế liệu thành từng khuôn lớn và được chở tới các nhà máy tái chế. Nơi mà chúng sẽ được tái chế thành các loại giấy mới.

- Bước 3: Tạo bột giấy và khử mực giấy

Khi hoàn tất quá trình thu gom giấy phế liệu hàng sẽ được chuyển đến nhà máy tái chế và được đưa tới dây chuyền để vào bế chứa lớn. Nơi đây có chứa nguồn nước, hóa chất để giúp đánh giấy thành bột. Giấy phế liệu sẽ được cắt thành các mảnh nhỏ và được đánh tơi để tạo nên hỗn hợp dẻo.

Tiếp theo đó bột được đưa đến lỗ, vào rãnh để sàng lọc tạp chất nhỏ như nilon và băng keo…

Tiếp theo sau chính là bước tẩy sạch và tẩy mực để loại bỏ hoàn toàn mực và dùng các loại keo dính. Tiếp theo là dùng tất cả các hóa chất như là xà phòng sục vào bột để giúp tách mực in và dùng băng dính ra khỏi bột đẩy chúng lên trên bề mặt.

- Bước 4: Nghiền giấy, tẩy màu và làm trắng giấy

Trong khi nghiền giấy, bột sẽ được nhồi và đập để làm xơ sợi bong lên xong, được lý tưởng cho việc xeo giấy. Nếu trong bột còn có nhiều xơ sợi lớn, bước nghiền sẽ giúp phân tách chúng tơi và sẽ tách biệt. Nếu có màu trong giấy thì các hóa chất tẩy mà sẽ giấy loại bỏ chúng.

Dùng bột để tẩy trắng với các hóa chất chlorine dioxide, hydrogen peroxide hay oxygen để chúng trở nên trắng và sáng hơn. Đối với các loại giấy màu nâu trong công nghiệp như bìa carton thì không cần công đoạn tẩy trắng này.

- Bước 5: Xeo giấy

Bước cuối cùng cũng là khâu quan trọng nhất trong quy trình tái chế giấy phế liệu. Bột sẽ được đem trộn cùng với nước, sử dụng cùng với khuôn lưới chao hỗn hợp nước và giấy sau đó lắc nhẹ để thoát hơi nước. Lúc này các kĩ sư sẽ  có được bột giấy đọng lại trên các màng lưới. Bột giấy sẽ được di chuyển nhanh qua một loại các trục ép và có bọc bạt giúp vắt nước ra được nhiều hơn trước khi đem phơi.

b. Quy trình sản xuất giấy kraft

- Bước 1: Phân tán bột 

Bước này sẽ sử dụng tác động cơ học, nhằm giúp nới lỏng các liên kết trong cấu trúc bột giấy khô, làm giảm kích thước mảnh bột, xơ sợi tác rời nhau và huyền phù bột sẽ được hình thành. 

- Bước 2: Nghiền bột

Sau khi trải qua bước phân tán bột, tiếp theo chúng ta sẽ đến với bước nghiền bột. Thông qua sử dụng hệ thống nước chuyên dụng dùng để trương nở các sợi trong môi trường nước và làm tăng liên kết giữa các sợi. 

- Bước 3: Xeo giấy

Xeo giấy là bước tạo hình tờ giấy bằng cách sử dụng máy xeo đưa các sợi được nghiền vào khung để tạo hình giấy. Đây là bưỡ quan trọng trong quá trình sản xuất giấy kraft.

- Bước 4: Ép

Ở bước ép này sẽ nhằm mục đích tách nước, làm khô bề mặt giấy và làm tăng bộ bền chặt cho băng giấy ướt. Nhờ trải qua bước này, các lớp bột sẽ tăng độ dai và được tạo hình thành tờ giấy.

- Bước 5: Sấy

Sau khi trải qua công đoạn ép tách nước, phần còn lại trong băng giấy sẽ được đưa vào buồng sấy, đảm bảo giấy sẽ được sấy khô hoàn toàn.

- Bước 6: Cán láng

Bước này được thực hiện nhằm làm tăng tính đông nhất theo hướng ngang của máy xeo.

c. Quy trình sản xuất giấy từ gỗ

- Bước 1: Xử lý nguyên liệu cơ học

Từ gỗ tự nhiên cần phải sơ chế trước khi bắt tay vào sản xuất. Gỗ sau khi lấy về bóc vỏ. Các mảnh gỗ được nấu lên bằng phương pháp tẩy trắng. Có thể tẩy trắng bằng clo hoặc tẩy trắng không có clo. Trong đó bột gỗ mài trắng mài từ gỗ bóc vỏ bằng các loại máy mài. Bột gỗ mài nâu làm từ các cuống cây thấm ướt trong nồi nấu diễn ra trước khi đem đi mài. 

Loại bột nhiệt cơ được hình thành từ các loại phế liệu gỗ băm nhỏ. Ngoài ra còn có thêm vỏ bào của các xưởng cưa. Gỗ được làm ướt ở nhiệt độ 130 độ C. Thêm nước và nghiền nát trước khi bước vào sản xuất. 

- Bước 2: Xử lý bằng chất hóa học

Quy trình sản xuất giấy tiếp theo là nấu các mảnh gỗ trong nước sôi từ 12 đến 15 tiếng. Sợi gỗ và Cellulose sẽ được tách ra khỏi phần thân gỗ cứng ban đầu. Bột gỗ sau khi nấu đem đi tẩy trắng. Theo nghiên cứu loại bột sử dụng để tẩy trắng không có chứa Clo được sử dụng nhiều hơn do không không có Chlorine.

Bột gỗ sau khi nghiền bằng máy được đưa qua máy giấy. Trong máy giấy có chứa thêm dung dịch đậm đặc chảy qua trục lăn. Bên cạnh có dao gắn cố định. Dao có thể cắt hoặc ép giấy tùy điều chỉnh. 

Bột giấy được trộn thêm chất độn bên cạnh sợi Cellulose. Một số chất độn thông dụng nhất là phấn, cao lanh, Blanc fixe hay tinh bột… Các hoạt chất này là chất chủ yếu để quyết định độ đục, độ mờ, độ trong, độ bóng, độ mịn của giấy. Những loại giấy sử dụng cho việc in ấn hay còn gọi là giấy bristol thường sẽ bóng hơn các loại giấy khác nhờ được trộn thêm nhiều tinh bột.

- Bước 3: Tiến hành kéo giấy

Trong quy trình sản xuất giấy từ gỗ, kéo giấy là công đoạn rất quan trọng. Giấy khi sản xuất sẽ được tạo thành tấm lớn trên máy kéo. Đổ dung dịch bột giấy lên mặt lưới. Cấu trúc tờ giấy trắng được hình thành từ các vết nước chảy thoát ra từ trên lưới. Mặt máy hút bên dưới lưới hỗ trợ thoát nước một cách nhanh chóng. Mỗi loại giấy công nghiệp thường sẽ có hai mặt. Trong đó có một mặt láng và một mặt lưới. Sợi giấy hướng theo chiều chạy của lưới. Giấy sau khi ép thì đem đi sấy và cuộn tròn.

d. Quy trình sản xuất giấy a4

- Bước 1: Làm bột giấy

Làm bột giấy là công đoạn chuyển các khúc gỗ thành bột gỗ, nhừ quá trình xử lý cơ học và xử lý hóa học. Quá trình xử lý cơ học, sẽ tách vổ những khúc gỗ bằng máy mài. Sau đó, sẽ dùng máy nghiền thành bột gỗ. Bột gỗ tiếp tục được lọc để loại bỏ đi các vật thể lạ. Đối với quá trình xử lý hóa học, gỗ vụn sẽ được nghiền từ các khúc gỗ bóc vỏ và được đem nấu trong dung dịch hóa học để tạo thành bột giấy. Bột giấy sau đs sẽ được lọc trước khi chuyển qua máy làm giấy.

- Bước 2: Cho thêm chất phụ gia

Bột giấy sẽ được trải qua quá trình đập và ép của máy đập. Từ quá trình này, những loại chất độn sẽ được trộn thêm vào như: phấn cao lanh hay hóa chất oxit titan,... Chính các chất phụ gia này sẽ tạo nên độ mờ đục cũng như các tiêu chuẩn của giấy.

Trong giai đoạn này, chất hồ cũng sẽ được thêm vào nhằm gây phản ứng với các loại mực. Chất hồ khi cho thêm vào sẽ tạo ra loại giấy bóng, mịn và không thấm mực như giấy couches,...

- Bước 3: Bột giấy chuyển thành giấy

Sau khi bột giấy được tẩy trắng, thêm chất độn và làm sạch,... sẽ được bơm vào máy kéo giấy tự động. Bột giấy được đưa qua máy trên đài di động bằng mặt lưới sàng lọc. Trong quá trình ép bột giấy sẽ có các con lăn bên dưới có tác dụng hút nước. Từ đó, cấu trúc tờ giấy sẽ được hình thành.

- Bước 4: Hoàn thiện

Ở bước này giấy sẽ được đem đi sấy khô và quấn thành cuộn lớn.