Trong bài viết trước, các bạn đã được đọc về các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng giấy – tính chất cơ lý bao gồm định lượng giấy, tỷ khối/độ xếp chặt, độ dày, độ chịu uốn, tính ổn định kích thước, độ định hình, độ ma sát, độ ẩm, độ láng,… Bài viết đã nêu rất rõ từng chỉ tiêu đo chất lượng giấy và tiêu chuẩn đáp ứng chất lượng giấy theo quốc tế. Trong bài viết lần này, tôi xin giới thiệu các bạn về tính chất quang học của giấy. Tính chất này rất quan trọng và được các nhà sản xuất giấy chú trọng, cảm quan đó ảnh hưởng rất nhiều đến giá thành sản phẩm.

1. Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng giấy – tính chất quang học: Độ sáng, độ trắng và màu sắc

Độ sáng trong kiểm tra chất lượng giấy được định nghĩa là hệ số phản xạ của màu xanh lơ nhạt ở bước sóng 457nm. Độ trắng là dải khuyêch tán phản xạ ánh sáng của giấy đối với tất cả các bước sóng trong dải quang phổ khả kiến. Độ trắng là thuật ngữ về ngoại quan.

Màu sắc là một giá trị thấy được. Màu sắc có thể xuất hiện khác nhau khi được nhìn dưới những nguồn sáng khác nhau. Độ sáng trong kiểm tra chất lượng giấy vẫn còn được định nghĩa khá tùy tiện, nhưng đã được chuẩn hóa cẩn thận, là hệ số phản xạ màu xanh lơ vốn dĩ đã được công nghiệp giấy và bột giấy sử dụng để kiểm soát vận hành của nhà máy và trong một số chương trình nghiên cứu và phát triển nào đó.

Độ sáng không phải là độ trắng. Tuy nhiên, độ sáng của các loại bột và dăm mảnh tham gia vào quá trình xeo giấy cho phép đo được độ trắng tối đa có thể đạt được khi nhuộm màu chính xác. Màu của giấy, cũng như của các vật liệu khác, phụ thuộc rất nhiều vào người quan sát và các yếu tố vật lý khác như sự phân phối nắng lượng quang phổ của nguồn sáng, đặc điểm hình học của sự phát sáng và góc nhìn, bản chất và biên độ dao động của các đặc điểm quang học của giấy cũng như của môi trường xung quanh.

Độ sáng được đo bằng hai bộ chuẩn khác nhau – TAPPI/GE and ISO. Dù có quan hệ với nhau nhưng độ sáng ISO của một mẫu giấy thường thấp hơn từ 1-1.5 đơn vị so với độ sáng GE. Các tiêu chuẩn được nêu trong Tappi T 452.

Màu sắc có liên quan tới khả năng nhận thức, do đó được đo hay xác định bằng thuật ngữ của thế giới màu sắc. Có một hệ thống thông dụng là hệ CIE L,a,b được xây dựng trên sự tương phản về màu:

• Độ L, thay đổi từ 100 cho màu cực trắng cho tới 0 cho màu cực đen
  • a – từ cấp độ đỏ tới cấp độ xanh lá
  • b – từ cấp độ vàng tới cấp độ xanh dương.
• Độ trắng là phạm vi khuyếch tán ánh sáng của giấy đối với mọi bước sóng trong dải quang phổ khả kiến, có nghĩa là cường độ và tính đồng nhất của sự phản xạ quang phổ được đo theo % của phản xạ ánh sáng đối với toàn bộ dải bước sóng.

Tính phản xạ ánh sáng của một tờ giấy được mô tả bởi màu sắc phát ra, cường độ và độ sáng tối. Một tờ giấy trắng hơn phản xạ lượng ánh sáng tương đương với 3 màu đỏ, lá cây và xanh dương – tức là toàn bộ dải quang phổ thấy được. Trong khi đa số những tờ giấy trắng cân bằng có sắc hơi ngả màu vàng nhạt thì phần lớn chúng ta sẽ nhận được tờ giấy có màu trắng hơi có ánh xanh lơ.

Độ phát hùynh quang để đo hàm lượng hùynh quang trắng hiện diện trong giấy. Yếu tố quang học trắng sáng hấp thụ tia tử ngoại và phản xạ lại thành ánh sáng thấy được có màu xanh lơ. Dưới ánh sáng có thành phần tử ngoại sẽ khiến giấy có màu xanh hơn và sáng hơn. Tất cả các chủng loại giấy màu trắng đều có độ sáng cao. Độ huỳnh quang dưới 5 thể hiện độ sáng rất thấp.

Thiết bị đo độ trắng theo tiêu chuẩn: PN-48B

2. Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng giấy – tính chất quang học: độ bóng

Việc đo thành phần ánh sáng phản xạ khuyếch tán lâu dài dựa trên những tiêu chuẩn cho trước. Độ bóng rất quan trọng đối với giấy in báo, tạp chí. Mức độ bóng cần thiết tùy thuộc vào mục đích sử dụng sau cùng. Độ bóng và độ mịn là những tính chất khác nhau và không phụ thuộc nhau.

Độ bóng là độ phản chiếu lâu dài của ánh sáng được phản xạ theo một góc bằng về giá trị và ngược về dấu so với góc tới của tia sáng. Thường được đo ở 75o hay 20o. Thông thường, độ bóng của giấy bìa/giấy không dùng để in được đo ở 75o
(ngoại trừ với giấy tráng phủ có màu). Giấy in và giấy bóng được đo ở góc 60o. Quy trình chuẩn được trình bày trong TAPPI T 480.

Các thiết bị đo độ bóng góc 60/20/85/45: máy đo độ bóng

3. Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng giấy – tính chất quang học: độ đục

Độ đục là số đo lượng ánh sáng bị giữ lại không qua được tờ giấy. Giấy có độ đục tuyệt đối khi nó cản lại được toàn bộ ánh sáng thấy được. Đó là tỷ lệ giữa ánh sáng phản xạ khuyếch tán và ánh sáng phản xạ của một tờ giấy riêng lẻ có vật màu đen đặt phía sau. Độ đục rất quan trọng đối với giấy in, giấy làm sách v.v… và bị ảnh hưởng bởi độ dày, mức độ và kiểu đục được đo bởi hàm lượng % ánh sáng mà tờ giấy hấp thụ; nó quan trọng với giấy in sách bởi vì cả hai mặt đều được in. Quy trình chuẩn được giải thích trong ISO 2471 và TAPPI T425.

Tài liệu tham khảo: An Bình Paper