“Thế giới tự nhiên là tổng thể các mối tương quan nhiều khi mâu thuẫn, đối nghịch với nhau cùng song song tồn tại”. Và hình như trong cái thế giỏi đó thì mọi tiêu chuẩn mà quy ước của con người đều chỉ là tương đối. Ngành Giấy xưa nay vẫn được coi là một ngành đầy khô khan và đ nhiễm, song thực tế đó là một ngành chứa đựng nhiều điều kỳ diệu mà giống như trong “Tình yêu” càng khám phá càng thấy được bao nhiêu điều kỳ thú và đam mê. Nhân đọc bài viết của cụ Đào Đình Huy Nghệ nhân cuối cùng của giấy Dó làng Bưởi đăng trên tạp chí “Công nghiệp giấy” 7.1995, xin được có đổi lời bàn về điều kỳ diệu tạo nên sức sống ngàn năm của giấy Dó và nhắc đến làng Bưởi, địa danh mà phải chăng đã một thời “Hương Bưởi” và giấy Dó đã góp phần tạo nên Thăng Long ngàn năm văn vật.
Theo tiêu chuẩn quốc tế ISO thì để có được tờ giấy có độ bền lâu hơn 500 năm, giấy phải được xeo từ xơ sợi có hàm lượng α xenluylô trên 90%, trị số đồng nhỏ hơn 1, hàm lượng các chất nhựa trong giấy nhỏ hơn 1, pH nước chiết[1] ly từ giấy phải lớn hơn 5 v.v.. và v.v.. Vậy mà cha ông ta từ xưa với vỏ dó, nước, vôi và đôi bàn tay người thợ đã tạo ra được những tờ giấy mà Vua Lý Công Uẩn đã dùng để viết chiếu dời đô từ năm 1010 đến nay vẫn còn nguyên vẹn không hề bị sự phá huỷ của thời gian, độ ẩm, nấm mốc trong điều kiện bảo quản hết sức thô sơ. Một điều đáng nói nữa là trái với tiêu chuẩn ISO, giấy Dó chứa hầu hết các chất trong thành phần xơ sợi mà trong đó hàm lượng lignin hầu như còn nguyên vẹn. Vậy thì do đâu mà giấy đó lại có độ bền lâu cao đến như vậy?
Cho tới nay ở nước ta giấy dó chủ yếu được sản xuất theo phương pháp thủ công; các phương pháp công nghiệp đang chỉ ở giai đoạn thử nghiệm vì một số khó khăn như – vỏ đó rất khó loại biểu bì, sợi đó rất dài (gấp 5 đến 10 lần xơ sợi thường) rất khó phân tán nên không thể xeo trên các loại máy xeo hiện đại tốc độ lớn.
Theo phương pháp thủ công vỏ dó sau khi bóc khỏi cây được phơi khô sau đó vận chuyển về vùng sản xuất. Vỏ dó khô được đưa đi ngâm nước, ngâm vôi và được nấu trong các lò đắp bằng đất sét theo phương pháp xông hơi trong vòng 43 h. Sau khi nấu chín vỏ được dỡ ra khỏi lò và đưa đi tách biểu bì.
Tiếp sau đó là quá trình ngâm và giã trong cối đá cho tơi và đưa đi xeo bằng “liềm” xeo. Để phân tán xơ sợi và tăng cường độ liên kết ông cha ta đã sử dụng nhựa từ cây mò (Actinodaphne Cochin chinensis). Điểm đặc biệt trong công nghệ truyền thống của ông cha là quá trình sản xuất chủ yếu bằng thủ công, thời gian nấu dài, nhiệt độ nổi thấp (90 – 95°C), sử dụng hoá chất chính là vôi, tránh các tác động hoá học mạnh lên xơ sợi.
Trong quá trình nghiên cứu sản xuất giấy Dó, các nhà nghiên cứu của cộng hoà Pháp trước kia và của nước ta hiện nay đã sử dụng một số phương pháp như nấu với xút, nấu sunphát hoặc sunphát có tiền thuỷ phân và đã tìm được quy trình thích hợp sản xuất bột bằng các phương pháp này. Bột thu được sau khi nấu được đưa đi tẩy theo quy trình H1 – H2 – H2O2, (NaClo – NaClo – H2O2) đã thu được các loại bột có một số ưu điểm như hàm lượng a xenluylô cao (trên 90%) độ trắng[2] cao. Song nhìn chung là độ bền cơ lý nhất là độ bền lâu, tính mềm mại kém hơn hẳn so với giấy thủ công của ông cha. Đó là điều xem ra trái ngược với các quy chuẩn hiện nay. Để sơ bộ tìm một lời giải thích ta xem xét một vài tính chất của vỏ dó.
– Tính chất lý học của vỏ dó : Sợi dó dài, mảnh, với các điểm thon, đôi khi rẽ đôi, rẽ ba. Sợi dó có độ dài trung bình là 6,5mm, đường kính sợi 10um, tỷ lệ giữa chiều dài và đường kính là l/d = 650
– Tính chất hoá học của vỏ dó.
Số TT | Thành phần hoá học | Tỷ lệ % |
01 02 03 04 05 06 07 | Xenlulo Lignin Pentozan Tro Silic Các chất hòa tan trong: Nước nóng Nước lạnh Dịch sút 1% Chất béo | 43,70 8,90 18,80 3,2 60,38 19,22 15,81 42,80 7,17 |
Xem xét thành phần lý, hoá học của vỏ dó là thấy rằng sợi đó rất dài, mảnh, tỷ lệ giữa chiều dài, và đường kính lớn nên đó là loại sợi dùng để sản xuất giấy rất tốt. Điểm đặc biệt của sợi đó là chúng rất hay bện xoắn vào nhau, khó phân tán nên rất hay bị vón cục. Sợi đó mảnh nên quá trình nghiền chỉ xảy ra sự cắt xơ sợi còn mức độ chổi hoá chúng rất ít. Vỏ dó chứa rất nhiều khoáng chất, tiêu tốn rất nhiều hoá chất trong quá trình xử lý. Vì vậy mà cha ông ta qua kinh nghiệm tích lũy được đã loại bỏ các chất trích ly này qua các giai đoạn ngâm nước và ngâm vôi. Các chất trích ly này cũng có thể loại bỏ được bằng phương pháp tiền thuỷ phân ở nhiệt độ cao (170°C). Theo D.Balsac thì trong vỏ đó có tới 8,8% lignin tương đối trơ với các hoá chất rất khó bị loại bỏ và sự loại bỏ chúng dẫn tới sự giảm sút nghiêm trọng độ bền, xơ sợi.
Cấu trúc giải phẫu của bột dó. (Xem hình)
- 1, 2, 3, 8, 9, 10: Các sợi gian bào của nhu mô libe.
- 4, 5, 6, 7: Các sợi của các cụm xơ cứng của libe
- 11: sợi to của libe, rất biến dạng
- 12: mẫu mạch (rất hiếm)
- 14: Mẫu nhu mô đã bị biến đổi hoàn toàn.
Điểm đặc biệt của sợi dó là bên ngoài xơ sợi có một lớp bần bị tách đi trong quá trình nghiền. Lớp bần này bị tách làm cho độ nhớt của bột nghiên tăng rất mạnh và hiệu quả của quá trình nghiền giảm xuống.
Ngoài ra theo các nhà khoa học Pháp thì bên ngoài xơ sợi còn có một lớp lignocellulose đặc biệt bao phủ.
d. Như vậy thì qua phân tích các cấu trúc giải phẫu, hoá học và lý học của vỏ dó có thể kết luận rằng giấy dó có độ bền lâu đặc biệt cao là do :
– Cấu trúc đặc biệt của sợi dó.
– Phương pháp sản xuất giấy dó với phương châm bảo tồn các đặc tính tự nhiên của xơ sợi bằng một quy trình nấu ôn hoà tránh các tác động hoá học mạnh.
Chính xác hơn theo ý kiến của giáo sư Michel Delmas ở trường đại học Tổng hợp Toulouse thì hai giả thiết để chứng minh về sự bền lâu của giấy đó là: Cấu trúc đặc biệt của lớp lignocellulose bao bọc quanh xơ sợi. Sư thụ động hoá sinh học của xơ sợi Dó có được nhờ sự tác động trong quá trình nấu với sự có mặt của Ion canxi Ca++
Thông qua những nhận định tổng quát trên, vấn đề đặt ra cho các nhà Công nghệ phải tiếp tục làm rõ tính chất hóa lý của xơ sợi đó, để tiến tới quyết định những chế độ công nghệ thích hợp trong công nghiệp sản xuất giấy dó, nhanh chóng đáp ứng những nhu cầu cấp bách cho việc lưu trữ tài liệu hiện nay và sau này.
KS : Hoàng Quốc Lâm
Nguồn: F.D.Balsac
Valeur papetiere de l'écorce de “Cay Do”. Và các số liệu của phòng thí nghiệm Viện công nghiệp Giấy và xenluylô.
Báo Công Nghiệp Giấy 1995
Tiếng Anh: pH of aqueous extracts
pH nước chiết xác định giá trị pH của các chất điện ly được chiết bằng nước lạnh từ mẫu giấy, carton hoặc bột giấy
- TCVN 7066-1:2008, tương ứng với ISO 6588–1:2005, Phần 1: Phương pháp chiết lạnh.
- TCVN 7066 -2:2008, tương ứng với ISO 6588–2:2005, Phần 2: Phương pháp chiết nóng.
Tiếng Anh: Brightness
Độ trắng được xác định là phần trăm ánh sáng xanh phản chiếu từ bề mặt giấy khi được đo ở bước sóng hiệu dụng cụ thể là 457 nanomet * (với độ rộng của một nửa dải tần 44 nm)
Thường có 3 chuẩn đo độ trắng là Độ trắng ISO (đơn vị % ISO), độ trắng D65 (đơn vị %), độ trắng GE (đơn vị %). Trong đó "độ trắng ISO" được dùng phổ biến hơn cho bột giấy và giấy
-----------------------------------
*Theo dõi đáp ứng đường cong trắc quang trong suốt chu kỳ tẩy bột giấy cho thấy những thay đổi là lớn nhất trong vùng bước sóng ngắn (vùng tím / xanh của phổ khả kiến). Do đó, 457 nanomet đã được xác định là bước sóng thích hợp để đo phản xạ ánh sáng tối ưu để theo dõi độ trắng của bột giấy và giấy