Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10765:2015 (ISO 22754:2008)

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10765:2015 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 22754:2008. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định nồng độ mực hữu hiệu còn lại (chỉ số ERIC) bằng phép đo phản xạ hồng ngoại đối với bột giấy và giấy. Đây là một trong những tiêu chuẩn kỹ thuật cốt lõi phục vụ cho ngành công nghiệp sản xuất và tái chế giấy, giúp đánh giá chính xác hiệu quả của công nghệ khử mực trong quá trình xử lý bột giấy thu hồi.

Điều 1: Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này hướng dẫn chi tiết phương pháp thực nghiệm nhằm xác định nồng độ mực hữu hiệu còn lại (Effective Residual Ink Concentration - viết tắt là ERIC) của các loại bột giấy đã qua quá trình khử mực hoặc các sản phẩm giấy được sản xuất từ nguồn bột giấy tái chế này. Phạm vi áp dụng cụ thể được quy định như sau:

• Phương pháp này được thiết kế chuyên biệt cho các loại bột giấy đã khử mực (deinked pulp) và các loại giấy được sản xuất từ xơ sợi tái chế.
• Phép đo đạt độ chính xác cao nhất đối với các loại mực in có gốc carbon (carbon-black inks), do hạt carbon có khả năng hấp thụ mạnh ánh sáng trong vùng hồng ngoại gần.
• Tiêu chuẩn này không áp dụng hoặc sẽ cho kết quả không chính xác đối với các loại mẫu giấy chứa chất màu, chất nhuộm hoặc các loại mực không chứa carbon mà lại có khả năng hấp thụ mạnh ánh sáng ở bước sóng hồng ngoại được sử dụng trong phép thử.

Điều 2: Tài liệu viện dẫn

Để đảm bảo tính chuẩn xác khi thực hiện phép đo theo tiêu chuẩn này, việc áp dụng các tài liệu viện dẫn sau đây là bắt buộc. Đối với các tài liệu ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu, đối với các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung):

• TCVN 3633 (ISO 2469): Giấy, các tông và bột giấy - Đo hệ số phản xạ khuếch tán (độ phản xạ khuếch tán).
• TCVN 8201 (ISO 3688): Bột giấy - Chuẩn bị tờ mẫu phòng thí nghiệm để đo hệ số phản xạ khuếch tán xanh (độ trắng ISO).
• ISO 7213: Bột giấy - Lấy mẫu để thử nghiệm.
• ISO 9416: Giấy - Xác định hệ số tán xạ và hấp thụ ánh sáng (áp dụng lý thuyết Kubelka-Munk).

Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa kỹ thuật quan trọng nhằm thống nhất cách hiểu và chuẩn hóa quá trình tính toán kết quả:

• Nồng độ mực hữu hiệu còn lại (ERIC): Là lượng mực in gốc carbon còn sót lại trong tờ mẫu bột giấy hoặc giấy sau quá trình khử mực, được biểu thị bằng phần triệu (ppm) về mặt khối lượng. Chỉ số này phản ứng trực tiếp với mức độ ảnh hưởng của mực đến độ trắng và tính chất quang học của tờ giấy.
• Hệ số phản xạ hồng ngoại: Tỷ số giữa lượng bức xạ hồng ngoại phản xạ từ một tập mẫu có độ dày đủ lớn (đạt độ dày vô hạn về mặt quang học) so với vật phản xạ chuẩn được hiệu chuẩn.
• Hệ số tán xạ ánh sáng (s): Đại lượng đặc trưng cho khả năng tán xạ ánh sáng của cấu trúc xơ sợi và chất độn trong tờ giấy trên một đơn vị định lượng mẫu.
• Hệ số hấp thụ ánh sáng (k): Đại lượng đặc trưng cho khả năng hấp thụ ánh sáng của toàn bộ các thành phần cấu thành tờ giấy (bao gồm xơ sợi, chất độn, chất màu và hạt mực) trên một đơn vị định lượng mẫu.

Điều 4: Nguyên tắc của phương pháp

Phương pháp xác định chỉ số ERIC dựa trên nguyên lý quang học và lý thuyết vật lý về sự tương tác của ánh sáng với vật chất:

• Sự khác biệt về độ hấp thụ quang học: Ở vùng bước sóng hồng ngoại gần (thường cố định ở bước sóng 950 nm), xơ sợi xenlulo và các chất độn thông thường hầu như không hấp thụ ánh sáng (hệ số hấp thụ xấp xỉ bằng không). Trong khi đó, các hạt mực gốc carbon lại có khả năng hấp thụ ánh sáng cực kỳ mạnh mẽ tại bước sóng này.
• Phép đo thực nghiệm: Tiến hành đo hệ số phản xạ của một tờ mẫu đơn lẻ đặt trên nền đen và hệ số phản xạ của một tập mẫu đủ dày (độ phản xạ vô hạn) ở bước sóng 950 nm bằng thiết bị đo quang phổ thích hợp.
• Tính toán theo lý thuyết Kubelka-Munk: Từ các giá trị phản xạ đo được, tiến hành tính toán hệ số tán xạ (s) và hệ số hấp thụ (k) của tờ mẫu. Dựa trên mối tương quan giữa hệ số hấp thụ của mẫu chứa mực và hệ số hấp thụ của mực nguyên chất, công thức toán học sẽ xác định chính xác hàm lượng mực còn lại (chỉ số ERIC) dưới dạng ppm.