Một tờ giấy decor dày 100 g/m² đi vào máy nhúng và ra khỏi đó nặng 220 g/m². Phần tăng thêm là keo. Giữa bản in và tấm ván thành phẩm còn công đoạn này, và tài liệu so sánh của KES nhắc nó khi nói về màu: nhúng keo cùng kho lạnh là hai chỗ KES kiểm soát chặt màu sắc. Bài này đi theo tờ giấy qua dây chuyền nhúng. Đây là phần 2 của chuyên đề ván phủ được làm ra thế nào, đứng sau phần về giấy trang trí và in vân gỗ.
Vì sao giấy in phải nhúng keo
Giấy trang trí là giấy, và giấy gốc còn được làm cho nhựa thấm nhanh: Felix Schoeller ghi hai yêu cầu của giấy gốc in là hút mực và để nhựa thấm nhanh. Dán thẳng một tờ như vậy lên ván thì mặt ván vẫn mềm, xốp và hút nước. Mặt melamine hình thành từ nhựa ngấm trong giấy.
Nhựa vào giấy qua hai bước cách xa nhau. Ở nhà máy nhúng, giấy ngấm keo lỏng rồi sấy vừa đủ cho keo khô mà chưa đóng rắn hẳn. Sáng chế EP 1225278 gọi trạng thái này là "beta-stage": keo như màng nửa chín, còn khả năng chảy. Bước hai nằm ở máy ép nóng, khi tờ giấy đã đặt trên mặt ván. Keo chảy lại, lấp hết khe trống rồi đóng rắn vĩnh viễn. Phần ép nóng thuộc phần 3 của chuyên đề, nên ở đây chỉ cần nhớ nhà máy nhúng nhận giấy khô và giao giấy mang keo chưa chín.
Một dây chuyền nhúng đi qua những gì
Hãng Vits, nhà chế tạo dây chuyền nhúng, mô tả thứ tự các bộ phận như sau. Giấy tháo ra khỏi cuộn, được làm ướt sơ bộ, đi một đoạn cho không khí thoát khỏi giấy, ngâm bão hòa trong keo, rồi qua các trục định lượng ép bớt keo thừa. Lượng keo ở lại trong giấy do cặp trục này quyết định. Sau đó giấy vào lò sấy, nổi trên đệm khí chứ không tì lên trục, qua trục làm nguội và máy cắt ngang thành tờ.
Dây chuyền chỉ nhúng một lần khi keo hoàn toàn là melamine, như với giấy overlay, ở tốc độ khoảng 25–50 m mỗi phút. Giấy trang trí cho ván phủ thường qua hai giai đoạn, urea (UF) trước và melamine (MF) sau, khoảng 25–75 m mỗi phút. Các dòng máy của Vits chạy từ khoảng 50 đến 120 m mỗi phút, khổ rộng 2,3–3,0 m. KES cũng nhúng hai lần, sấy trên đệm khí rồi cắt thành tờ.
Theo sáng chế của Vits, giấy ra khỏi giai đoạn một còn khoảng 8–17 % chất bay hơi. Lớp keo thứ hai phủ thêm 10–80 g/m², và sau lò sấy thứ hai chỉ còn 4–9 %.
Keo melamine và keo urea trong bể
Hai loại keo này cùng họ với các keo trong bài keo dán ván gỗ công nghiệp: UF là urea-formaldehyde, MF là melamine-formaldehyde, cả hai đều là nhựa nhiệt rắn, đã đóng rắn thì không chảy lại. BASF bán cả hai cho việc nhúng giấy: dòng Kaurit làm từ urea, dòng Kauramin làm từ melamine, và Kauramin dùng cho giấy overlay, giấy cân bằng và giấy decor.
Keo melamine đóng rắn thành lớp trong, theo sáng chế US 6375788, lại chống ố và chống mài mòn tốt, nên được chọn cho bề mặt. Đổi lại melamine đắt hơn urea. Sáng chế EP 0819794 mô tả cả loại keo melamine có pha tới 33 % urea.
Trong bể còn các chất phụ. Sáng chế US 5306783 của BASF nêu chất làm cứng 0,1–5 % khối lượng, giúp keo đóng rắn ở máy ép, và chất làm ướt 0,2–1,0 % trong dung dịch, để keo ngấm đều.
UF và MF đều có formaldehyde trong công thức. Mức phát thải của cả tấm ván phải xem phiếu thử, như bài tiêu chuẩn E1, E0, CARB P2 giải thích.
Lượng keo tính trên khối lượng nào
Giấy trang trí nhẹ, 60–150 g/m² theo sáng chế của BASF, nhưng keo ngấm vào còn nặng hơn chính tờ giấy. Cùng sáng chế ghi lượng keo 90–150 % khối lượng giấy cho giấy trang trí, và 80–110 % cho giấy kraft lót lõi laminate.
Lấy tờ giấy decor 100 g/m² ngậm 120 g/m² keo. Tính trên giấy gốc, đó là 120 %. Sau khi nhúng tờ giấy nặng 220 g/m², và tính trên cả tờ, keo chiếm 55 %. Sáng chế EP 1225278, của một nhà chế tạo khác, ghi mức 55–65 % khối lượng tờ đã nhúng, tương đương khoảng 122–186 % khối lượng giấy gốc. Hai dải số chồng lên nhau, chỉ khác mẫu số.
Vì vậy một phiếu ghi "keo 120 %" và một phiếu ghi "keo 55 %" có thể nói về cùng một tờ giấy. Đọc phiếu kỹ thuật thì hỏi mức ấy chia cho giấy gốc hay cho tờ đã nhúng.
Lượng keo theo loại giấy trong các sáng chế đã tríchMở xem
| Loại giấy | Lượng keo | Mẫu số | Nguồn |
|---|---|---|---|
| Giấy trang trí, cho laminate hoặc phủ chu kỳ ngắn | 90–150 % | khối lượng giấy gốc | BASF, US 5306783 |
| Giấy kraft lót | 80–110 % | khối lượng giấy gốc | BASF, US 5306783 |
| Giấy đã nhúng nói chung | 55–65 % | khối lượng tờ đã nhúng | EP 1225278 |
| Giấy decor trong HPL | 40–45 % (nên 41–43 %) | khối lượng tờ đã nhúng | EP 1225278 |
| Giấy overlay trong HPL | khoảng 80 % | khối lượng tờ đã nhúng | EP 1225278 |
Đây là dải số trong các sáng chế, dùng để tham khảo. Mỗi nhà máy chọn mức riêng cho giấy và loại ván của mình.
Sấy cho keo khô mà chưa đóng rắn
Lò sấy phải đưa nước ra khỏi giấy và dừng lại trước khi keo chín. Chỉ số theo dõi là độ bay hơi, phần khối lượng của tờ giấy sẽ mất đi khi gặp nhiệt. EP 1225278 giữ nó ở khoảng 5 % ± 0,5, với giấy sấy ở 66–182 °C trong 1–15 phút tùy dây chuyền.
Sau sấy tờ giấy chưa dùng ngay mà vào kho. EP 1225278 ghi hạn dùng thông thường ít nhất khoảng 3 tháng, trong kho 21–24 °C và độ ẩm 40–50 %. Về chữ "kho lạnh" của KES: KES không nêu nhiệt độ kho, còn tài liệu kỹ thuật chỉ nói kho điều hòa ở nhiệt độ phòng, nên có thể đây là kho giữ khí hậu ổn định chứ không phải kho đông lạnh.
Composite Panel Association dặn không dùng giấy melamine đã quá tuổi lưu kho, vì ván phủ bằng giấy ấy dễ cong vênh. Với người mua ván, giấy cũ không nên có mặt trong lô.
Giấy ngấm keo đổi gì ở bề mặt
Dưới kính, giấy chưa nhúng là mạng sợi xốp với khe khí giữa các sợi. Giấy đã ngấm keo và ép nóng có keo nằm trong mọi khe, đóng rắn quanh từng sợi, nên lớp giấy thành một lớp đặc và kín, cứng hơn và chống ố tốt hơn giấy thường.
Lớp ấy vẫn chỉ là một tờ giấy tẩm keo. Bảng so sánh của KES ghi mức chống trầy S6 ≥ 3 N, S9 ≥ 4 N và ST ≥ 10 N. Cách đọc các số này, và vì sao lớp giấy không có overlay hạt cứng yếu hơn tấm HPL, nằm trong bài chống trầy xước bề mặt ván phủ. Phản ứng của bề mặt với nhiệt, mực và hóa chất có trong bài chịu nhiệt và bài chống ố hóa chất.
Overlay, hạt nhôm oxit và giấy cân bằng
Overlay là tờ giấy rất mỏng, nhúng keo melamine, đặt lên trên giấy trang trí. EPLF ghi overlay chủ yếu là nhựa melamine. Ép xong nó trong suốt và che lớp vân bên dưới.
Để mặt chịu mài mòn hơn, người ta rắc hạt corundum, tức nhôm oxit, vào lớp keo của overlay. Vits cho biết thiết bị rắc đạt độ chính xác dưới ± 1,5 g/m². Với ván sàn, sáng chế US 11440341 nêu 15–20 g/m² corundum cho cấp AC4 và 20–25 g/m² cho AC5, dùng hạt trắng để lớp phủ vẫn trong. Ở ván phủ nội thất, KES có dòng ST phủ lớp nhôm oxit, và quy trình 21 công đoạn của KES ghi bước rắc corundum lên overlay trước khi ép.
Hai ảnh kính hiển vi dưới đây chụp cùng một phép rạch trên lớp overlay, bên trái có trộn hạt gốm cứng, bên phải không có hạt.
Mặt sau tấm ván có giấy cân bằng, cũng là giấy nhúng keo, ép cùng lúc với mặt trước. Composite Panel Association khuyến nghị dùng cùng vật liệu và cùng cách xử lý cho hai mặt để lực co giãn hai bên ngang nhau và tấm không cong. Ở Bắc Mỹ, loại ván phủ giấy melamine ép thẳng lên cốt gọi là thermally fused laminate (TFL); hiệp hội này ghi trước đây loại ván ấy được gọi là melamine.
Câu hỏi thường gặp
Giấy melamine là giấy gì?
Là giấy trang trí đã in vân hoặc nhuộm màu, nhúng keo melamine hoặc urea rồi sấy. Giấy còn mềm, keo chưa đóng rắn, và chỉ thành lớp mặt ván khi bị ép nóng lên cốt. Tên "melamine" lấy từ loại keo, còn vân do giấy in mang.
Keo melamine có an toàn không?
Keo melamine và urea đều có formaldehyde, nên phải xem mức phát thải của cả tấm ván chứ không riêng lớp mặt. Bài tiêu chuẩn E1, E0, CARB P2 có các mức giới hạn, cách đo và giấy tờ cần hỏi nhà cung cấp.
Giấy đã nhúng keo để được bao lâu?
Nguồn kỹ thuật ghi hạn dùng thông thường ít nhất khoảng 3 tháng trong kho 21–24 °C và độ ẩm 40–50 %. Hạn dùng cụ thể do từng nhà máy công bố, và Composite Panel Association khuyên không dùng giấy đã quá tuổi.
Ván phủ Melamine của KES có trong mục Melamine, 654 mã. Cách chọn giữa Melamine, Laminate và Acrylic ở bài Melamine, Laminate hay Acrylic.
Nguồn tham khảo
- Vits Systems, Impregnation plants (hệ thống nhúng keo)
- Vits Systems, Individual aggregates (các bộ phận của dây chuyền nhúng)
- Vits Systems, Impregnation lines for laminate products (tốc độ và khổ rộng các dòng máy)
- Sáng chế EP 1225278 A2, Method of impregnating decorative paper with melamine resin
- Sáng chế US 5306783 (BASF), Resin solution for paper web impregnation
- Sáng chế US 6231670 B1 (Vits), nhúng hai giai đoạn và độ bay hơi sau từng giai đoạn
- Sáng chế US 6375788 B1, Method of coating melamine resin on laminating paper
- Sáng chế US 11440341 B2, lớp overlay chứa corundum cho ván sàn
- Composite Panel Association, Minimizing warp in thermally fused laminate panels
- Sáng chế EP 0819794 A2, Method of impregnating decorative paper with melamine resin
- Felix Schoeller, Print base papers (giấy gốc in)
- BASF, Impregnating resins for furniture (Kauramin, Kaurit)
- EPLF, Laminate A-Z (overlay chủ yếu là keo melamine)
- KES Group, quy trình sản xuất ván melamine (21 công đoạn của KES, lib/process-stations.ts) và tài liệu so sánh KES Melamine