nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất giấy in sử dụng bột giấy khử mực từ giấy loại văn phòng

BỘ CÔNG THƯƠNG
TỔNG CÔNG TY GIẤY VIỆT NAM
CÔNG TY TNHH - VIỆN CÔNG NGHIỆP GIẤY VÀ XENLUYLÔ
*********&*********







BÁO CÁO
ĐỀ TÀI CẤP BỘ NĂM 2012

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY IN CÓ SỬ
DỤNG BỘT GIẤY KHỬ MỰC TỪ GIẤY LOẠI VĂN PHÒNG



Cơ quan chủ quản: BỘ CÔNG THƯƠNG
Cơ quan chủ trì: CÔNG TY TNHH - VIỆN CÔNG NGHIỆP GIẤY VÀ XENLUYLÔ
Chủ nhiệm đề tài: LÊ THỊ QUỲNH HOA
Kỹ sư công nghệ giấy





9588

HÀ NỘI 12 / 2012


MỤC LỤC
TT Nội dung
Trang

MỞ ĐẦU
1
Phần I TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT GIẤY IN, GIẤY VIẾT CÓ SỬ
DỤNG BỘTGIẤY KHỬ MỰC TỪ GIẤY LOẠI VĂN PHÒNG
3
1.1.
Tình hình sử dụng bột giấy tái chế từ giấy loại trên thế giới và
ở Việt Nam
3
1.2.
Quá trình sản xuất giấy in có sử dụng bột khử mực từ giấy loại
văn phòng
5
1.2.1. Nguyên liệu và tính chất giấy in
5
1.2.2. Các hóa chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất giấy in
8
1.2.3 Sử dụng bột khử mực từ giấy loại văn phòng sản xuất giấy in
12
Phần II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
18
2.1. Đối tượng, hóa chất và thiết bị nghiên cứu
18

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu
18
2.1.2 Hóa chất
18
2.1.3 Thiết bị nghiên cứu
18
2.2 Phương pháp nghiên cứu
19
2.2.1 Mô tả phương pháp nghiên cứu
19
2.2.2 Xác định các chỉ tiêu chất lượng của giấy
19
Phần III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
21
3.1
Khảo sát chất lượng bột khử mực của một số nhà máy sản xuất
bột tái chế trên thị trường Việt Nam
21
3.2
Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nghiền bột khử mực từ giấy loại
văn phòng trong quá trình sản xuất giấy in
22
3.3
Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn bột khử mực từ giấy loại văn phòng
với bột giấy hóa học tẩy trắng nguyên thủy để sản xuất giấy in
24
3.4
Nghiên cứu mức dùng hóa chất phụ gia trong sản xuất giấy in
trong sản xuất giấy in có sử dụng bột giấy khử mực từ giấy loại
văn phòng

26
3.4.1 Ảnh hưởng của mức dùng CaCO
3

26
3.4.2 Ảnh hưởng của mức dùng trợ bảo lưu
28
3.4.3 Ảnh hưởng của mức dùng AKD
30
3.5
Thiết lập quy trình công nghệ sản xuất giấy in đạt tiêu chuẩn
cấp B ( theo TCVN 6886 : 2001) sử dụng bột giấy khử mực từ
giấy loại văn phòng
31
Phần IV KẾT LUẬN
33

TÀI LIỆU THAM KHẢO
34



1

MỞ ĐẦU
Hiện nay, bột giấy tái chế là nguồn nguyên liệu thay thế quan trọng trong
công nghiệp sản xuất giấy. Giấy tái chế gồm hai loại chính là hòm hộp cũ cho sản
xuất hòm hộp cacton và khử mực giấy báo cũ và giấy loại văn phòng sử dụng cho
sản xuất giấy in báo, giấy vệ sinh hay giấy in, giấy viết. Sử dụng bột giấy tái chế từ
giấy loạ

i hiệu quả sẽ giúp tiết kiệm chi phí hoá chất, vận hành và giảm thiểu được
ảnh hưởng xấu tới môi trường do việc khai thác rừng và quá trình nấu và tẩy trắng
bột giấy gây ra.
Thông thường, bột giấy tái chế thu được sau quá trình khử mực giấy loại
được sử dụng trong sản xuất các loại giấy như: giấy in báo, giấy vệ sinh và các lớp
lót của giấy cactong duplex với tỉ lệ sử
dụng tùy thuộc chủng loại và yêu cầu về chất
lượng giấy. Hiện nay, trên thế giới đã có một số nghiên cứu [5, 6] chỉ ra rằng có khả
năng sử dụng bột giấy sau khử mực từ giấy loại văn phòng để sản xuất các loại giấy
có chất lượng cao hơn như giấy in, giấy viết và giấy in tạp chí.
Ở Việt Nam, giấy in theo TCVN có 3 loại là cấ
p A, cấp B và cấp C. Giấy in
cấp A có hàm lượng bột giấy hóa học tẩy trắng là 100% và độ trắng trên 88% ISO.
Giấy in cấp B chỉ yêu cầu hàm lượng bột giấy hóa học tẩy trắng trên 70% và độ
trắng trên 78% ISO, như vậy có thể thay thế bột giấy hóa học tẩy trắng bằng một
phần bột giấy khử mực. Sản phẩm giấy in cấp B thường được sử dụng cho in sách
giáo khoa, truyện tranh … chiếm tỉ lệ hàng năm khá lớn ở Việt Nam, vì vậy trong
sản xuất giấy in có thể tận dụng lượng đáng kể bột giấy khử mực từ giấy loại văn
phòng. Chính vì vậy, Công ty TNHH - Viện công nghiệp giấy và Xenluylo đã đề
xuất đề tài: “Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất giấy in có sử dụng bột giấy
khử mực từ giấy loạ
i văn phòng” nhằm đưa ra một hướng sử dụng bột giấy tái chế
có hiệu quả, phù hợp với tình hình sản xuất và nhu cầu sử dụng hiện nay.
Nội dung nghiên cứu của đề tài gồm có:
- Đánh giá chất lượng bột giấy khử mực từ giấy loại văn phòng sản xuất trong
nước: Công ty giấy Tissue Sông Đuống, công ty CP giấy Bãi Bằng, công ty cổ phần
Diana
- Nghiên cứ
u tỉ lệ phối trộn bột giấy khử mực từ giấy loại văn phòng với bột
giấy hóa học tẩy trắng nguyên thuỷ để sản xuất giấy in

2

- Nghiên cứu mức dùng hóa chất phụ gia trong sản xuất giấy in có sử dụng
bột giấy khử mực
- Thiết lập quy trình công nghệ sản xuất giấy in đạt tiêu chuẩn cấp B có sử dụng
bột giấy khử mực từ giấy loại văn phòng























3


PHẦN I
TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT GIẤY IN CÓ SỬ DỤNG BỘT GIẤY KHỬ
MỰC TỪ GIẤY LOẠI VĂN PHÒNG
1.1. Tình hình sử dụng bột tái chế từ giấy loại văn phòng trên thế giới và Việt Nam
Hiện nay, tái chế giấy loại và các sản phẩm từ giấy đang được các nhà máy
bột giấy và giấy hết sức quan tâm. Do ý thức bảo vệ môi trường đã
được cải thiện và
những quy định chặt chẽ trong sản xuất, ngành công nghiệp giấy thế giới cũng như ở
Việt Nam đang nỗ lực thu hồi và tái chế ít nhất 40 % tất cả các sản phẩm giấy đã
qua sử dụng. Ví dụ như Nhật Bản, Hoa Kỳ, Trung Quốc đã sử dụng đến 61%; 62%
và 65% lượng bột tái chế từ giấy loại. Các quốc gia trong khu vự
c Đông Nam Á như
Indonexia, Malaixia, Philippin… có mức sử dụng giấy loại lên đến 60%. Ở Châu
Âu, đây cũng là một vấn đề được chú trọng và thực hiện một cách nghiêm ngặt.
Điển hình ở Đức, gần 100% giấy bao gói được thu hồi và mức độ tái sử dụng có
hiệu quả đạt 70%. Ở Phần Lan đã thu hồi được 75% giấy loại và 53% trong số đó
được sử dụng có hiệu qu
ả. Các quốc gia khác như Pháp, Bỉ, Thuỵ Điển cũng có mức
độ thu hồi giấy loại lên đến 75%. Sử dụng bột giấy loại hiệu quả sẽ giúp tiết kiệm
chi phí hoá chất, vận hành và giảm thiểu được ảnh hưởng xấu tới môi trường do việc
khai thác rừng và quá trình nấu bột gây ra.
Bảng 1.1. Sử dụng giấy thu hồi để sản xuất giấy theo khu vực giai đo
ạn 2005 –
2010 (1000 tấn)
Năm
Khu vực
2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tỉ lệ so với
thế giới năm

2010, %
Châu Á
70 344 72 127 79 027 76 724 79 213 82 698 37,78
Châu Âu
58 464 59 946 61 942 65 389 62 788 65 551 29,95
Bắc Mỹ
49 616 50 874 52 405 51 715 49 857 52 051 23,78
Mỹ Latinh
9 074 9 304 10 301 10384 10 034 10 475 4,79
Châu Úc
2 359 2 419 2 518 3 482 3 584 3 704 1,69
Châu Phi
1 751 1 795 1 850 2 253 2 142 2 236 1,02
Trung Đông
0 - - 2 021 2 075 2 166 0,99
4

Trên thế giới, sử dụng giấy thu hồi cho sản xuất đã tăng 3% trong giai đoạn
2005 – 2010 do giá bột giấy tăng liên tục. Châu Á là nơi sử dụng giấy thu hồi nhiều
nhất, chiếm gần 40% so với toàn thế giới. Lượng giấy thu hồi và tỉ lệ sử dụng giấy
thu hồi cho sản xuất giấy trong thời gian gần đây đã được thống kê trong bảng
1.1.[1]
Ngoài lượ
ng lớn giấy bao bì và cactong cũ thì giấy loại văn phòng, giấy báo
cũ (ONP) và giấy tạp chí cũ cũng được thu hồi đáng kể. Năm 2010, tỉ lệ thu gom
giấy loại văn phòng và giấy báo loại ONP trên thế giới đạt 67,8%. Dự kiến đến năm
2015, con số này sẽ đạt 69%, cung cấp nguồn nguyên liệu đáng kể cho sản xuất
giấy.
Thông thường, bột giấy tái chế thu được sau quá trình khử
mực giấy loại

được sử dụng trong sản xuất các loại giấy như: giấy in báo, giấy vệ sinh, giấy in và
giấy viết, các lớp lót của giấy cactong duplex… Đối với giấy in báo, lượng bột khử
mực từ giấy in báo loại được sử dụng chiếm từ 40 – 100%. Lượng bột khử mực từ
giấy loại văn phòng sử dụng trong sản xuất giấy in và giấ
y viết là 10 – 50%, trong
sản xuất giấy vệ sinh là 20 – 100%. Giấy bao gói tái sử dụng 5- 40% bột giấy khử
mực. Đặc biệt bột giấy khử mực dùng trong lớp lót của giấy cactong duplex có thể
lên đến 100%. [6]
Theo xu hướng chung trên thế giới, Việt Nam cũng rất quan tâm đến vấn đề
sử dụng giấy loại. Hiện nay, bột giấy sản xuất trong nước chỉ đáp ứng được khoảng
26,09 % nhu c
ầu sản xuất giấy, còn lại là bột giấy nhập khẩu chiếm 9,92 % và bột
sản xuất từ giấy loại tái chế chiếm 63,99 %. Tuy nhiên, lượng giấy thu hồi ở Việt
Nam mới chỉ đạt 27 % trong năm 2010. Mức độ thu hồi, sử dụng giấy loại trong sản
xuất giấy ở Việt Nam được chỉ ra trong bảng 1.2 [1]
Bảng 1.2. Giấy loại thu hồi qua các năm ở Việ
t Nam (tấn)
Chỉ tiêu 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tiêu dùng giấy thu hồi
546 310 629 118 771 928 767 696 880 420 1 003 955
Thu gom trong nước
411 370 433 546 507 490 500 953 663 456 734 212
Nhập khẩu
134 940 195 572 264 438 266 743 216 946 269 743
Tỷ lệ thu hồi, %
31,0 28,0 27,0 25,1 30,0 32,0
Dự báo đến năm 2015, chính sách về thu hồi và tái chế giấy đã qua sử dụng
vẫn chưa được ban hành, do vậy tỉ lệ thu gom giấy loại trong nước hằng năm cũng
5


chỉ tăng thêm khoảng 1 % và đạt khoảng 35 %. Để nâng cao hiệu quả sản xuất giấy,
chủ động nguồn bột nhiều công ty đã đầu tư vào các dây chuyền khử mực như công
ty cổ phần giấy Sài Gòn 20 tấn/ngày; công ty cổ phần giấy Trúc Bạch 6000 tấn/năm;
công ty Newtoyo 60 tấn/ngày; công ty giấy Tissue Sông Đuống 20 000 tấn/năm;
công ty cổ phần giấy Diana công suất 25 000 tấn/năm, công ty cổ phần giấy Bãi
Bằng công suất 50 000 tấn/năm nhằm cung cấp bột giấy cho dây chuyền sản xuất
trong công ty. Tuy nhiên, do chất lượng bột khử mực chưa cao và sự mất cân đối
giữa dây chuyền khử mực và dây chuyền sản xuất giấy nên các dây chuyền khử mực
chưa hoạt động hết công suất, lượng bột khử mực không được sử dụng hết trong sản
xuất của nhà máy đã
được đưa ra thị trường. Chính vì vậy, đã có một số nghiên cứu
nhằm mở rộng phạm vi sử dụng bột khử mực từ giấy loại văn phòng, trong đó có
hướng bổ sung thay thế một phần bột hóa học nguyên thủy bằng bột tái chế trong
quá trình sản xuất giấy in. Điều này cũng giúp các công ty có hướng điều chỉnh dây
chuyền công nghệ sản xuất bộ
t khử mực có chất lượng phù hợp cho sản xuất giấy in
1.2. Quá trình sản xuất giấy in có sử dụng bột giấy khử mực từ giấy loại văn
phòng
1.2.1. Nguyên liệu và tính chất của giấy in
Giấy in được làm từ bột giấy hóa học tẩy trắng, hoặc hỗn hợp của bột giấy hóa
học tẩy trắng với các loại bột giấy tẩy tr
ắng khác như bột giấy cơ học, bột giấy bán hóa
học… với tỉ lệ phụ thuộc vào sản phẩm cuối. Giấy in đặc biệt có định lượng thấp yêu
cầu có độ đục, độ bền cơ lý cao, độ thấm hút mực tốt để có thể in trên trên các máy in
có tốc độ cao.
1.2.1.1. Độ đục
Độ đục của giấy phản ánh khả năng nhìn từ phía bên này không thấy
được hình
ảnh, chữ viết ở phía mặt bên kia của tờ giấy. Các loại giấy cần có độ đục cao là giấy in,
giấy viết, giấy photocopy, giấy làm phong bì….

Độ đục của giấy phụ thuộc vào bản chất các loại bột sử dụng để sản xuất giấy.
Về bản chất, xenluylo là polyme không màu và trong suốt, xơ sợi thực vật có màu nâu
trắng hay màu nâu tối là do có chứa lignin, nhựa và các chất khác. Mu
ốn để tăng độ
đục, các chất độn vô cơ và phẩm màu thường được sử dụng. Thông thường, nếu sự
khác biệt giữa hệ số khúc xạ ánh sáng của chất độn vô cơ và xơ sợi xenluylo càng cao
6

thì độ đục của giấy càng cao. Hệ số khúc xạ của xơ sợi xenluylo, nước, không khí và
một số chất độn vô cơ và gia keo hữu cơ được giới thiệu trong bảng 1.3.
Bảng 1.3. Hệ số khúc xạ của một số nguyên liệu, phụ gia thông dụng trong ngành
giấy
STT Nguyên vật liệu Hệ số khúc xạ
1 Xenluylo 1,53
2 Không khí 1,00
3 Nước 1,33
4 Tinh bột 1,53
5 Cao lanh 1,56
6 Canxi cacbonat 1,56
7 Bari sunphat 1,65
8 Oxit Kẽm 2,01
9 Oxit Titan 2,55
Từ bảng 1.3. cho thấy, giấy có khả năng độ đục cao nhất nếu sử dụng chất độn là
oxit titan. Không khí có hệ số khúc xạ ánh sáng thấp hơn nhiều so với xơ sợi xenluylo,
do đó các túi khí có trong giấy sẽ làm tăng độ đục của giấy vì sự có mặt của chúng làm
giảm tính đồng nhất quang học của môi trường. Do đặc tính này nên trong quá trình sản
xuất một số loại giấy có độ trong su
ốt cao thường được ngâm tẩm với một hóa chất dầu
mỡ có hệ số khúc xạ gần với xenluylo nhằm loại bỏ hết không khí xuất hiện trong quá
trình sản xuất giấy. Ngược lại, các loại giấy có yêu cầu cao về độ đục thường được sản

xuất với độ chặt tương đối thấp, nhằm giữ lại các túi khí trong giấy. Các chất độn thông
dụng và có tính kinh tế
cao như canxi cacbonat và cao lanh có hệ số khúc xạ tương tự
như xenluylo nhưng thực tế thì canxi cacbonat cũng như các chất độn khác có tác dụng
làm tăng độ đục cho giấy, bởi vì sự có mặt của các hạt canxi cacbonat sẽ làm tăng sự
hình thành các túi khí trong giấy.
Độ nghiền bột cũng là một yếu tố công nghệ có ảnh hưởng quan trọng đến độ
đục của giấy, các loại giấy trong suốt th
ường được nghiền đến độ nghiền rất cao ( 70 –
80
o
SR), trong khi giấy có yêu cầu cao về độ đục thường được nghiền ở độ nghiền thấp
hơn.
1.2.1.2. Tính chất của giấy in
7

Tính chất in là khái niệm tương đối rộng, liên quan đến nhiều chỉ tiêu chất lượng
của giấy. Thông thường các kĩ thuật in khác nhau có yêu cầu khác nhau về chất lượng
của giấy, mặt khác ngay cả khi đã xác định được một kĩ thuật in cụ thể thì các tính chất
khác của giấy in cũng không thể biểu thị bằng một vài chỉ tiêu chất lượng nào đó. Một
số chỉ tiêu chất l
ượng của giấy có ảnh hưởng đến các tính chất in mà không phụ thuộc
vào kĩ thuật in là:
*Độ đồng đều của tờ giấy
Độ đồng đều của tờ giấy là chỉ tiêu quan trọng cho phép đảm bảo đạt được chất
lượng in cao (các nét in sắc nét, đồng đều, liên tục). Độ đồng đều của giấy liên quan đến
quá trình hình thành giấy trên lưới xeo và chủng loại bột giấy sử d
ụng. Sử dụng nhiều
bột sợi ngắn sẽ làm tăng độ đồng đều của tờ giấy.
*Khả năng bắt mực in của giấy

Khả năng bắt mực in của giấy là cần thiết, nhất là trong quá trình in nhiều màu.
Ở đây mực có màu sắc khác nhau được in, lớp mực in này nằm trên lớp mực in kia để
nhận được độ sắc nét, độ sáng bóng nhất đị
nh mà không bị nhòe. Để tăng khả năng bắt
mực in thì giấy cần phải có cấu trúc tương đối thấp (khối lượng thể tích tương đối thấp)
và có sức hút của các mao dẫn cao. Giấy được sản xuất từ các loại bột giấy hiệu suất
cao hay bột giấy khử mực thường đáp ứng tốt được các chỉ tiêu này.
*Độ nhẵn của giấy
Độ
nhẵn của giấy là một chỉ tiêu chất lượng cần thiết đối với tất cả các kĩ thuật
in. Độ nhẵn của giấy ảnh hưởng đến mật độ in và màu in. Một tờ giấy có mật độ in cao
và phạm vi màu rộng có yêu cầu rất cao về độ nhẵn.
*Độ đục
Để đảm bảo chất lượng in, nhất là in màu, giấy phải có độ đục cao (
≥ 85%). Bột
giấy hiệu suất cao từ gỗ lá rộng, bột sản xuất từ rơm rạ và bột khử mực từ giấy loại do
trong thành phần có chứa những chất không phải xenluylo cao, xơ sợi ngắn, vì vậy làm
tăng sự không đồng nhất về hướng của các tia khúc xạ. Sử dụng các loại bột này làm
nguyên liệu cho quá trình sản xuất giấy thì sẽ cho giấy có độ đụ
c cao.
1.2.1.3. Độ bền cơ lý của giấy
Độ bền cơ lý của giấy biểu thị khả năng của giấy chịu được các lực tác dụng từ
bên ngoài lên giấy. Các chỉ tiêu cơ bản về độ bền cơ lý của giấy in chủ yếu là độ bền
8

kéo và độ bền xé. Đây là hai chỉ tiêu quan trọng giúp cho giấy không bị đứt, rách khi
giấy đi qua máy in tốc độ cao và tạo ra độ bền trong quá trình sử dụng các ấn phẩm sau
này.
Độ bền kéo phụ thuộc nhiều nhất vào liên kết giữa các xơ sợi, tiếp đó là độ bền
của bản thân xơ sợi và chiều dài xơ sợi. Do vậy, trong giai đoạn đầu của quá trình

nghiền, độ b
ền kéo của giấy tăng khi tăng độ nghiền của bột giấy, vì khi đó xơ sợi được
chổi hóa nhiều hơn, làm tăng lực liên kết giữa các xơ sợi. Độ bền kéo của giấy đạt cực
đại khi độ nghiền đạt giá trị tùy thuộc vào từng loại bột giấy, sau đó nếu tiếp tục nghiền
thì xơ sợi sẽ bị phá hủy và cắ
t ngắn rõ rệt, do vậy độ bền kéo sẽ giảm.
Độ bền xé của giấy phụ thuộc chủ yếu vào chiều dài xơ sợi và khả năng chịu
giãn của giấy. Giấy làm từ bột xơ sợi dài thường có độ chịu xé cao hơn giấy làm từ bột
xơ sợi ngắn. Nếu giấy làm từ hỗn hợp bột có cả sợi ngắn và sợi dài thì khi tă
ng tỉ lệ bột
sợi dài sẽ làm tăng độ bền xé của giấy. Xơ sợi xenluylo gỗ mềm có chiều dài cao hơn
xenluylo xơ sợi gỗ cứng. Do đó nếu trong thành phần nguyên liệu có bổ sung thêm một
phần xơ sợi xenluylo gỗ mềm thì sẽ làm tăng độ bền xé của giấy. Khi tăng độ nghiền
bột, lúc mới nghiền thì độ bền xén tăng một chút, nhưng n
ếu tiếp tục tăng độ nghiền thì
độ bền xé của giấy lại giảm, vì khi đó xơ sợi bị cắt ngắn.
Thực tế sản xuất cho thấy, độ bền xé còn phụ thuộc vào điều kiện công nghệ
trong quá trình sấy giấy. Khi giấy đạt độ khô 60 – 85 % thì không nên kéo chăn giấy
quá căng, vì sẽ làm giảm khả năng chịu co giãn của giấy và kết quả là làm cho độ
bền
xé của giấy giảm.
1.2.2. Các hóa chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất giấy in [10, 11]
Trong quá trình sản xuất giấy in, ngoài nguyên liệu cơ bản là bột giấy, một số
hóa chất còn được cho thêm vào trong huyền phù bột giấy trước khi xeo nhằm tăng
cường một số chỉ tiêu chất lượng của giấy hoặc giúp sản phẩm giấy có được những tính
chất đặc biệt mà bột gi
ấy không mang lại cho giấy. Các chất phụ gia thường được phân
loại theo tác dụng của chúng thành những nhóm chất sau đây:
1.2.2.1. Chất chống thấm
Hầu hết các loại giấy (trừ giấy vệ sinh và một số loại giấy đặc biệt khác) đều cần

mang tính chất thấm nước ở một mức độ nhất định. Ngày nay, với xu hướng xeo giấy
trong môi trường trung tính và kiềm do những ưu đi
ểm vượt trội so với xeo giấy trong
môi trường axit (như có thể sử dụng chất độn CaCO
3
thay cho cao lanh để làm tăng độ
9

trắng của giấy, máy móc thiết bị làm việc trong môi trường trung tính và kiềm yếu ít bị
ăn mòn hơn trong môi trường axit…) mà chất chống thấm ankyl keten dimer (AKD)
được sử dụng phổ biến hơn cả.
Đối với các loại giấy in, việc sử dụng một tỉ lệ hợp lý chất chống thấm sẽ giúp
giấy có tính chất in tốt. Tùy từng phương pháp in khác nhau sẽ yêu cầu giấy có mức độ
chố
ng thấm khác nhau. Giấy có độ chống thấm thấp mang tính hiếu nước, chỉ cần một
thời gian ngắn là đã ổn định độ ẩm của giấy, dễ dàng đạt được độ mềm mại, dễ trung
hòa điện (nếu trong quá trình in tốc độ cao dễ phát sinh sự tích điện). Loại giấy này có
thể sử dụng cho cả hai trường hợp mực in gốc nước và mực in gố
c dầu, nghĩa là có thể
in theo phương pháp in lõm (mực in gốc nước) hoặc phương pháp in nổi (mực in gốc
dầu). Nhược điểm của loại giấy này là dễ bị biến dạng khi gặp ẩm nên không dùng
trong phương pháp in offset. Đối với các loại giấy có độ gia keo chống thấm cao thì
giấy mang tính kị nước, giấy ít bị biến dạng khi gặp ẩm, khả năng bắt mực in gốc nước
kém nhưng khả năng bắt mực in gốc dầu tốt. Vì vậy, loại giấy này thích hợp với
phương pháp in offset và in mực lito (mực in gốc dầu). Tuy nhiên loại giấy này mất
nhiều thời gian để ổn định độ ẩm trước khi in, lâu đạt được độ mềm mại, khó khử tĩnh
điện khi in.
Đối với giấy in cấp B (TCVN), mức chống thấm thể hiện qua độ hút n
ước
Cobb

60
(g/m
2
), yêu cầu không nhỏ hơn 27 g/m
2
. Do vậy, tùy nguyên liệu đầu vào mà có
quá trình nghiên cứu sử dụng tỉ lệ chất chống thấm phù hợp.
1.2.2.2. Chất độn
Chất độn là những chất dạng bột mịn, màu trắng, không tan trong nước. Chúng
thường là những khoáng chất có trong tự nhiên như bột đá vôi (CaCO
3
), cao lanh
(Al
2
O
3
.SiO
2
), bột talc hoặc bột nhân tạo như bột titandioxit (TiO
2
), bột đá vôi kết tủa
(PCC), bột đá nghiền. Công dụng của chất độn là làm tăng độ trắng, độ đục và độ nhẵn
của tờ giấy, giảm sự biến dạng của giấy nếu gặp nước.
Các nghiên cứu về ảnh hưởng của chất độn lên tính chất in của giấy cho thấy:
những hạt chất độn do có kích thước nhỏ nên lấp vào kho
ảng trống giữa các xơ sợi, làm
tăng số lượng nhưng lại giảm kích thước lỗ mao dẫn, kết quả là làm tăng được khả năng
thấm hút mực in. Sự có mặt của chất độn còn làm giảm hiện tượng ngả vàng của giấy
có sử dụng bột cơ do lớp chất độn có tác dụng ngăn cản ánh sáng và nhiệt dẫn tới sự hồi
màu củ

a bột cơ.
10

Trong số các chất độn thì canxicacbonat kết tủa (PCC hay bột đá nhẹ) là chất
độn phổ biến nhất cho các loại giấy in vì nó giúp giấy có độ đục và độ trắng cao, không
bị ngả vàng, độ bền với thời gian cao hơn hẳn so với sử dụng chất độn bột cao lanh và
giá thành vừa phải.
Tỉ lệ sử dụng chất độn tùy thuộc vào chủng loại giấy in với những yêu cầ
u về độ
trắng, độ nhẵn, khả năng bắt mực in và độ bền cơ lý của giấy. Tỉ lệ dùng chất độn trong
giấy thể hiện qua độ tro của giấy. Độ tro của giấy in cao cấp thường nằm trong khoảng
18 – 30%, giấy in offset là 10 – 15 %, giấy mỏng in từ điển là 25 – 35 % Thông
thường trong sản xuất giấy luôn hướng đến sử dụng một lượng chất
độn hợp lý nhất để
vừa có thể tăng khả năng bắt mực in của giấy mà lại có thể giảm giá thành sản xuất.
1.2.2.3. Chất tăng độ bền khô
Chất tăng độ bền khô là những chất làm tăng độ bền cơ lý của giấy khi tấm giấy
ở trạng thái khô. Những chất thường được dùng để làm tăng độ bền khô cho giấy là:
- Tinh bộ
t nguyên thủy, tinh bột cation
- Chất kết dính có nguồn gốc thực vật
- Carboxy metyl xenluylo (CMC)
- Một số keo tăng bền khô là polyme tổng hợp
Trong các chất làm tăng độ bền khô trên thì tinh bột cation là loại chất được sử
dụng rộng rãi nhất trong thực tế. Đó là do hiệu quả làm tăng độ bền khô và tính cạnh
tranh về giá cao so với các chất khác. Tỉ lệ sử dụng tinh bột cation so vớ
i bột giấy khô
tuyệt đối dao động trong khoảng 0,2 – 2,5 % tùy theo yêu cầu mức độ tăng độ bền khô
của giấy. Khi trong thành phần của giấy có chất độn thì lượng dùng tinh bột phải tăng
lên do một phần tinh bột cation hấp thụ lên trên bề mặt chất độn. Tuy nhiên không nên

tăng mức dùng tinh bột cation lên quá 2,5% vì dễ dẫn đến sự dư điện tích dương, làm
giảm hiệu quả của các chấ
t trợ bảo lưu. Thông thường tỉ lệ sử dụng tinh bột từ 1 – 1,5
% so với bột giấy khô tuyệt đối cho hiệu quả bảo lưu tinh bột cao nhất.
Tinh bột cation sử dụng để gia keo nội bộ thì làm tăng độ bền của giấy nhiều
hơn so với khi sử dụng nó để gia keo bề mặt vì diện tích tiếp xúc của xơ sợi với keo tinh
bột cation trong gia keo nội b
ộ lớn hơn nhiều so với khi gia keo bề mặt.
1.2.2.4. Chất trợ bảo lưu
11

Sự bảo lưu là sự giữ lại các hạt mịn như xơ sợi mịn, các hạt chất độn, các hạt
keo chống thấm trên tấm giấy trong quá trình thoát nước của huyền phù bột khi đi qua
bộ phận lưới của máy xeo. Đối với một quá trình xeo giấy, sự bảo lưu tốt hay xấu được
biểu thị bằng độ bảo lưu của các hạt mịn trong quá trình xeo.

Độ bảo lưu được tính bằng tỉ lệ phần trăm về khối lượng của các hạt mịn còn giữ
lại trong giấy đối với tổng khối lượng những hạt mịn này có trong dòng bột trước khi
lên máy xeo. Độ bảo lưu càng cao thì quá trình xeo đó càng hoàn thiện vì giữ lại được
nhiều hạt mịn trong quá trình xeo. Như vậy thì vừa nâng cao chất lượng giấy, vừa tiết
kiệm hóa chấ
t và ít gây ô nhiễm cho môi trường. Độ bảo lưu thường tính riêng cho
thành phần một hạt mịn nào đó có trong dòng bột, ví dụ như độ bảo lưu các xơ sợi mịn,
độ bảo lưu các chất độn, độ bảo lưu của chất keo chống thấm…
Để tăng hiệu quả độ bảo lưu nói chung của giấy in, trong quá trình sản xuất sử
dụng chất trợ bảo lư
u. Chất trợ bảo lưu là các hóa chất khi tham gia vào bột giấy có khả
năng làm tăng độ bảo lưu của các hạt mịn có trong tấm giấy. Chất trợ bảo lưu thông
dụng nhất trong quá trình xeo giấy là phèn nhôm và polyme cation tự nhiên hay tổng
hợp. Ngày nay người ta tìm ra được nhiều chất trợ bảo lưu có thể dùng một mình hoặc

dùng kết hợp hai hay nhiều hóa chất với nhau để đạt được hiệu quả
bảo lưu cao trong
quá trình xeo giấy.
1.2.2.5. Chất bắt tạp chất anion
Trong dòng bột thường có tạp chất anion, ví dụ như các phân tử nhựa cây, các
ion Cl
-
…Trong bột cơ, bột tái chế và bột thu hồi thì tạp chất anion chiếm số lượng
đáng kể. Sự có mặt của các anion này làm tiêu tốn thêm một lượng cation polyme dùng
làm trợ bảo lưu, làm giảm hiệu quả sử dụng của chất trợ bảo lưu. Các nghiên cứu đều
cho thấy, nếu bột được phối trộn trước với các cation có mật độ điện tích dương cao
như phèn nhôm thì có th
ể giảm thiểu được tác hại của các anion tạp chất đối với quá
trình sử dụng chất trợ bảo lưu. Vì những chất cation này khi tham gia vào dòng bột sẽ
kết hợp trước với tạp chất anion, tạo điều kiện cho chất bảo lưu sử dụng sau sẽ kết hợp
tốt hơn với các anion không phải là tạp chất như các hạt chất độn và xơ
sợi mịn, tăng
cường hiệu quả sử dụng của chất trợ bảo lưu.
Ngoài các hóa chất trên, một số hóa chất khác như chất tăng trắng quang học,
phẩm màu … cũng được sử dụng để tạo cho giấy những chỉ tiêu ngoại quan theo yêu
cầu của khách hàng.
12

1.2.3. Sử dụng bột khử mực từ giấy loại văn phòng trong sản xuất giấy in
1.2.3.1. Quá trình khử mực giấy văn phòng
Khử mực giấy loại nói chung và khử mực giấy loại văn phòng nói riêng tùy
vào nguyên liệu và yêu cầu về bột thành phẩm mà có thể sử dụng các phương pháp
khử mực khác nhau. Nhìn chung, quá trình khử mực được tiến hành qua nhiều công
đoạn như đánh tơi, ngâm ủ
, làm sạch, khử mực, tẩy trắng… Công đoạn khử mực có

thể tiến hành bằng các phương pháp sau:[3]
- Phương pháp rửa: Cơ chế hoạt động chủ yếu dựa vào kích cỡ hạt mực. Hiệu
quả đối với hạt mực có kích thước nhỏ hơn 15µm và mức loại mực đạt 94 – 98%,
các tính chất cơ lý của bột thu hồi cao nhưng hiệu suất thấp, chỉ
đạt 70 – 75%. Trong
quá trình này sẽ có sự bám dính trở lại của các hạt mực. Do đó để hỗ trợ quá trình
khử mực người ta dùng các chất hoạt động bề mặt để tách các hạt mực ra khỏi xơ
sợi và phân tán chúng. Trong trường hợp này dùng các chất háo nước. Phương pháp
này chỉ áp dụng ở các nhà máy có năng suất đầu tư và chi phí thấp.
- Phương pháp tuyển nổi: Hiệu quả đối với hạt mực có kích th
ước khoảng 15
- 150µm. Mức loại mực đạt 80 – 97%. Tính chất bột sau khử mực cao, hiệu suất từ
75 – 97%. Trong quá trình này cần tránh hiện tượng các hạt mực lắng đọng lại xơ
sợi bằng cách cho thêm các chất kỵ nước để tạo hiện tượng keo tụ, sục khí sinh ra
các bọt khí trong quá trình tuyển nổi. Phương pháp này áp dụng cho các nhà máy có
năng suất lớn và chi phí đầu tư cao, thông thường có sự kết hợp vớ
i phương pháp
trên để dạt hiệu quả khử mực cao nhất.
Quá trình khử mực giấy loại văn phòng thường tiến hành kết hợp cả hai
phương pháp rửa và tuyển nổi, trong đó quá trình tuyển nổi được chú trọng hơn do
loại bỏ được nhiều tạp chất, tận thu được cả xơ sợi vụn và chất độn mà lại tiết kiệm
lượng nước tiêu thụ
cho cả quá trình. Công nghệ khử mực hiện nay ngày càng được
cải tiến, chú trọng nhiều vào cải thiện hiệu quả của quá trình tuyển nổi vì đây là giai
đoạn quan trọng, quyết định hiệu suất và tính chất của bột giấy sau khử mực. Cơ chế
tuyển nổi được minh họa ở sơ đồ sau:
13


Hình 1.1. Cơ chế khử mực bằng phương pháp tuyển nổi

Các hóa chất chính được sử dụng trong quá trình khử mực được trình bày
trong bảng 1.4.
Bảng 1.4. Hóa chất sử dụng trong quá trình khử mực
Hoá chất Tác dụng
NaOH Trương nở xơ sợi, hỗ trợ phân tách mực in khỏi xơ
sợi
Na
2
SiO
3
Đệm pH, phân tán và ổn định H
2
O
2

H
2
O
2
Tẩy trắng và phá vỡ liên kết mực
Chất hoạt động bề mặt Thu gom mực trong quá trình tuyển nổi
Tác nhân chelat hóa
(DTPA)
Hạn chế sự phân huỷ H
2
O
2
do các kim loại chuyển
tiếp
Polyme Kết bông bùn từ nước trắng trong quá trình cô đặc và

tuyển nổi
Tuỳ thuộc tính chất giấy loại và yêu cầu bột thành phẩm mà mức dùng một số
hoá chất chính trong quá trình khử mực là NaOH: 0,6- 1,5%; Na
2
SiO
3
: 1,0 – 3,0%;
H
2
O
2
: 0,6 – 1,5%; pH từ 9,5 – 12, điển hình nằm trong khoảng 10 – 11. Với mục
đích nâng cao hiệu quả khử mực, một số tác nhân sinh học đã được sử dụng để thúc
đẩy quá trình tách mực trước khi rửa và tuyển nổi. Với mỗi loại giấy loại khác nhau
14

thì cần có quá trình nghiên cứu thử nghiệm trước khi đưa ra được phương pháp và
quy trình khử mực thích hợp để hiệu suất và tính chất bột thu được là cao nhất.[7]
1.2.3.2. Tính chất và ứng dụng bột khử mực từ giấy loại văn phòng trong sản
xuất giấy in
Bột thu được sau quá trình khử mực giấy loại văn phòng thường có độ trắng
trong khoảng 75 – 87 %ISO tùy thuộc tính chất và chất lượng của nguyên liệ
u giấy
loại ban đầu cũng như chế độ công nghệ của dây chuyền khử mực. Do trong thành
phần của giấy loại văn phòng chứa phần lớn bột hóa học tẩy trắng (≥ 70%) nên các
tính chất cơ lý tương đối cao (chiều dài đứt > 3000 m, độ bền xé > 2,0 mNm
2
/g ).
Hiệu suất bột sau khử mực phụ thuộc phần lớn vào mục đích sử dụng cuối cùng của
bột. Nếu như trong quá trình sản xuất bột giấy khử mực cho sản xuất giấy vệ sinh

cần phải loại bỏ hết các chất độn để đảm bảo chất lượng giấy thì trong sản xuất giấy
in, bảo lưu một phần ch
ất độn lại rất cần thiết để cải thiện tính chất quang học và độ
nhẵn của giấy, tiết kiệm phụ gia trong quá trình sản xuất. Bột giấy khử mực từ giấy
loại văn phòng đã qua xử lý hóa chất như oxy, kiềm và peoxit khiếm xơ sợi trương
nở và quá trình nghiền trở nên dễ dàng hơn. Đã có nghiên cứu [13] chỉ ra ở cùng
một độ nghiề
n, bột giấy khử mực từ giấy loại văn phòng (với thành phần chủ yếu là
70% bột hóa học tẩy trắng và 30% bột cơ và bán hóa) có thể có chỉ số kéo cao hơn
đáng kể so với bột giấy hóa học tẩy trắng sản xuất từ gỗ cứng và gỗ mềm. (Minh
họa ở hình 1.3)

Hình 1.2. Ảnh hưởng của độ nghiền tới chỉ số kéo của bột khử mực từ giấy loại văn
phòng, bột hóa học sản xuất từ gỗ cứng và gỗ mềm

15

Tuy nhiên, điều đáng chú ý khi sử dụng bột giấy tái chế từ giấy loại văn
phòng là độ bụi có trong bột. Thông thường bột khử mực từ giấy loại văn phòng có
độ bụi (bao gồm cả diện tích hạt mực và các tạp chất khác) > 1700mm
2
/m
2
[4], Sự
có mặt của các hạt mực này làm giảm độ trắng của giấy và ảnh hưởng đến tính chất
quang học cũng như tính thẩm mỹ của sản phẩm giấy. Hình 1.4 chỉ ra mối quan hệ
giữa độ bụi và độ trắng của giấy là phi tuyến tính. Trong quá trình sản xuất giấy, nếu
độ trắng của giấy yêu cầu càng cao thì độ bụi ảnh hưởng càng lớn. Nế
u như 0,1%
bụi trong giấy in làm giảm 16 % độ trắng của giấy báo thì có thể làm giảm 35 % độ

trắng của giấy làm từ bột giấy hóa học.

Hình 1.5 cũng chỉ ra sự giảm độ trắng của giấy cũng chịu ảnh hưởng của kích
thước hạt mực. Nhiều hạt mực nhỏ có khả năng hấp thụ ánh sáng nhiều hơn so với
một hạt mực lớn.
Tuy nhiên hạt mực lớn ảnh hưởng nhiều tới sự đồng nhất của bột giấy khử
mực, nếu lớ
n đến mức có thể nhìn thấy được bằng mắt thường sẽ ảnh hưởng tới sản
phẩm cuối cùng. Ngoài ra, độ bụi này cũng gây ảnh hưởng tới quá trình vận hành
máy móc trong quá trình sản xuất giấy. Một số nghiên cứu [12] đã chỉ ra mực in còn
lại trong bột sau quá trình khử mực có thể gây ra hiện tượng đóng cặn ở thiết bị và
kết tủa trên giấy trong phần ướt và
ảnh hưởng tới thiết bị làm khô của quá trình sản
Hình 1.3. Ảnh hưởng của độ bụi tới độ trắng của giấy in báo
và giấy làm từ bột giấy hóa học
16

xuất giấy, làm giảm hiệu quả của quá trình sản xuất và giấy sản xuất ra kém chất
lượng hơn.

Mặc dù độ bụi có trong bột giấy sau khử mực gây ảnh hưởng xấu tới quá
trình vận hành cũng như tính chất của sản phẩm giấy, nhưng không có cách nào có
thể loại bỏ hoàn toàn lượng bụi này. Nếu cố gắng giảm độ bụi thì thường phải tăng
hóa chất sử dụng trong quá trình tuyển nổi và tẩy, làm giảm độ bền và hiệu suất của
bột cũ
ng như làm tăng chi phí sản xuất, ô nhiễm môi trường. Do vậy, thông thường
bột giấy sau khử mực chủ yếu sử dụng để sản xuất giấy có chất lượng thấp và không
yêu cầu cao về độ trắng như giấy in báo, giấy vệ sinh, cactong … Muốn sử dụng cho
các loại giấy có chất lượng và cần yêu cầu cao hơn về độ trắng và độ bụi thì cần phải
có quá trình nghiên c

ứu quá trình chuẩn bị bột cũng như tỉ lệ phối trộn với bột giấy
hóa học tẩy trắng và phụ gia phù hợp nhằm hạn chế ảnh hưởng của độ bụi có trong
bột giấy sau khử mực lên sản phẩm cuối cùng.
Một trong những sản phẩm có thể sử dụng một phần bột giấy sau khử mực từ
giấy loạ
i văn phòng là giấy in cấp B (TCVN) do yêu cầu chất lượng không quá cao
và hàm lượng bột giấy hóa học tẩy trắng chỉ cần ≥ 70%. Loại giấy này có thể được
dùng để sản xuất các mặt hàng giấy thường được dùng thường xuyên, không cần bảo
quản lâu và có sản lượng tiêu thụ tương đối lớn. Sử dụng một phần bột giấy khử
mực từ giấy loại văn phòng v
ừa giúp tiết kiệm chi phí nguyên liệu sản xuất, tận
dụng một phần chất độn sẵn có, hạ giá thành sản phẩm, hạn chế được ô nhiễm môi
trường. Tuy nhiên, chất lượng bột giấy sau khử mực từ giấy loại văn phòng ở nước
ta chưa cao và chưa ổn định, phụ thuộc nhiều vào công nghệ và nguyên liệu giấy
Hình 1.4. Ảnh hưởng của kích thước hạt mực tới độ trắng bột
giấy
17

loại đầu vào. Bên cạnh đó, trong quá trình sản xuất mặt hàng giấy in ngoài bột giấy
còn sử dụng nhiều loại loại hóa chất phụ gia, nên để có sản phẩm chất lượng đạt yêu
cầu thì cần có một quá trình nghiên cứu cụ thể về tỉ lệ sử dụng bột và các loại hóa
chất phụ gia đó, từ đó đưa ra khuyến cáo cho các nhà sản xuất trong nước.
Kết luận và
định hướng nghiên cứu
- Hiện nay ở trong nước, giấy in thường được sản xuất từ nguyên liệu bột BHKP,
bột BSKP và bột cơ học tẩy trắng. Giá nguyên liệu bột trên thường biến động và có
xu hướng tăng. Hơn nữa giá thành bột BSKP thường cao bột BHKP và bột cơ học
tẩy trắng, cao hơn nhiều so với bột khử mực từ giấy loại
- Bột khử m
ực từ giấy loại có độ trắng và các tính chất cơ lý tương đối cao, bột giấy

dễ nghiền hơn so với bột hóa học tẩy trắng nguyên thủy. Bột khử mực từ giấy loại
văn phòng chủ yếu có thành phần là bột hóa học, bột cơ học và chất độn. Vì vậy
trong quá trình sản xuất giấy in có sử dụng một phần bột khử mực s
ẽ tận dụng chất
độn, không phải sử dụng bột cơ học tẩy trắng.
- Với mục tiêu sản xuất giấy in đạt tiêu chuẩn phù hợp cho sản xuất giấy in sách
giáo khoa, truyện tranh, …và giảm chi phí sản xuất, đề tài tập trung nghiên cứu sản
xuất giấy in từ bột BHKP và bột khử mực từ giấy loại văn phòng. Các yếu tố công
nghệ được nghiên cứu là độ
nghiền bột khử mực, tỉ lệ phối trộn bột giấy và chế độ
gia phối phụ liệu. Chất lượng giấy thu được đạt yêu cầu về độ trắng, độ đục và độ
bền cơ lý cũng như giảm được chi phí sản xuất sẽ được lựa chọn.











18


PHẦN II
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, hóa chất và thiết bị nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu

Trong đề tài này, đối tượng được lựa chọn để nghiên cứu là bột giấy khử mực từ
giấy loại văn phòng của công ty giấy Tissue Sông Đuống và công ty cổ phần Diana.
Bột hóa học tẩy trắng nguyên thủy được lựa chọn để phối trộ
n trong quá trình
sản xuất giấy in là bột giấy tẩy trắng từ gỗ cứng nhập khẩu có một số tính chất như sau:
Bảng 2.1. Tính chất bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ cứng
Nguyên liệu
Tính chất
Bột hóa học tẩy trắng từ gỗ cứng
Độ trắng, % ISO 87,0
Độ đục, % 79,2
Chiều dài đứt, m 6960
Chỉ số độ bền xé, mNm
2
/g 6,70
*Bột được nghiền đến độ nghiền 38
o
SR và xeo mẫu định lượng 70g/m
2
trước khi xác định độ
bền cơ lý
2.1.2. Hóa chất
*Tinh bột cation
*Keo chống thấm AKD
*Canxi cacbonat nghiền
* Chất trợ bảo lưu: Chất trợ bảo lưu được sử dụng có tên thương mại là Percol – 182 có
một số chỉ tiêu hóa học cụ thể như sau:
- Dạng ngoài: dạng hạt nhỏ màu trắng
- pH của dung dịch 5 %: > 4,0
- Đặc tính ion: cation

- Tính tan: tan rất tốt trong nước
19

2.1.3. Thiết bị
- Máy nghiền bột kiểu Hà Lan dung tích 4,5 lít (Công suất động cơ 5,5 kW,vòng quay
động cơ 960 vòng /phút, đường kính lô dao 190mm)
- Máy đo độ nghiền Kothen, hãng PTI của Áo sản xuất
- Máy xeo Rapid – Kothen, hãng PTI của Áo sản xuất.
- Cân điện tử Melter độ chính xác ± 0,0001 của Thụy Sĩ.
- Các thiết bị đo tính chất cơ lý của giấy
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Mô tả phương pháp nghiên cứu
Quá trình nghiền bột
Bộ
t giấy hóa học sợi ngắn nguyên thủy và bột giấy khử mực từ giấy loại văn
phòng được nghiền riêng đến độ nghiền yêu cầu trước khi phối trộn
Quá trình phối trộn
Hỗn hợp bột giấy hóa học sợi ngắn nguyên thủy và bột khử mực từ giấy loại
văn phòng được phối trộn theo các tỉ lệ nghiên cứu. Các phụ gia được phố
i trộn vào
huyền phù bột theo thứ tự là: tinh bột - AKD – CaCO
3
– Percol.
Xeo giấy mẫu thí nghiệm
Huyền phù bột giấy và phụ gia sau khi phối trộn đều được xeo thành mẫu giấy
thí nghiệm với định lượng 70 g/m
2
trên máy xeo Rapid để xác định tính chất cơ lý và
xeo mẫu định lượng 200 g/m
2

để ước lượng độ bụi.
2.2.2. Xác định các chỉ tiêu chất lượng của giấy
Mẫu giấy thí nghiệm được bảo quản trong điều kiện tiêu chuẩn và được xác
định các tính chất cơ lý tại phòng thí nghiệm hoá lý – Viện công nghiệp Giấy và
Xenluylo theo các tiêu chuẩn sau:
- Xác định độ tro
- Xác định độ đục
: TCVN 1864 : 2001
: TCVN 6728 : 2007
- Xác định độ trắng : TCVN 1865-1 : 2011
20

- Xác định định lượng : TCVN 1270 : 2008
- Xác định độ bền kéo : TCVN 1862-2 : 2011
- Xác định độ bền xé : TCVN 3229 : 2007
- Xác định độ hút nước Cobb : TCVN 6726 : 2007
-Xác định độ bụi : TAPPI T213 82 – 2003
Độ bụi của tờ giấy được xác định theo tiêu chuẩn ngành 24 TCN 82 – 2003
đã được xây dựng tương thích với phương pháp tiêu chuẩn TAPPI T213 om-89 và
được biểu thị qua diện tích các hạt bụi (mực) trên bề mặt giấy (mm
2
), trên diện tích
đo 1 m
2
.

21



PHẦN III
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khảo sát chất lượng bột khử mực của một số nhà máy sản xuất bột tái chế
trên thị trường Việt Nam
Bột khử mực từ giấy loại văn phòng của công ty Cổ phần giấy Diana và Công
ty giấy Tissue Sông Đuống được bảo quản trong túi nilon kín ở 4
o
C và được xác
định độ trắng, các tính chất cơ lý và độ bụi trước khi nghiên cứu. Kết quả thể hiện ở
bảng 3.1.
Bảng 3.1. Tính chất bột sau khử mực từ giấy loại văn phòng
Nguyên liệu
Tính chất
Bột Diana Bột Tissue
Sông Đuống

Độ trắng, % ISO 80,9 80,7
Độ nghiền ban đầu,
o
SR 14 19
Độ tro, % 2,1 5,7
Độ đục, % 84,3 86,7
Chiều dài đứt, m 2520 3120
Chỉ số xé, mNm
2
/g 7,93 4,26
Độ bụi, mm
2
/m
2

-Trong đó số hạt có diện tích > 0,5mm
2

2340
18
2370
12
*Bột được đánh tơi, xeo mẫu định lượng 70 g/m
2
để xác định tính chất cơ lý và xeo mẫu định
lượng 200 g/m
2
để xác định diện tích hạt mực.
Kết quả phân tích tính chất bột cho thấy, bột khử mực của công ty Diana có
độ trắng là 80,9 %ISO, cao hơn bột khử mực của công ty giấy Tissue Sông Đuống

(80,7 %ISO) không đáng kể. Độ đục của bột khử mực Tissue Sông Đuống cao hơn
2,3% so với độ đục của bột giấy Diana. Bột Diana có chiều dài đứt thấp hơn nhưng
lại có chỉ số xé cao hơn nhiều bột Tissue Sông Đ
uống là do có chiếm nhiều tỉ lệ xơ
sợi dài. Độ nghiền ban đầu của bột giấy khử mực Tissue Sông Đuống là 19
o
SR, cao
hơn so với độ nghiền ban đầu của bột khử mực Diana, như vậy trong quá trình
nghiền có thể tiết kiệm được một phần năng lượng để đạt được độ nghiền yêu cầu.
22

Bột của công ty Diana có độ tro là 2,5% do trong dây chuyền có giai đoạn loại bỏ
chất độn trước khi khử mực, bột sản xuất ra đảm bảo yêu cầu cho sản xuất giấy vệ
sinh. Bột Tissue Sông Đuống có độ tro là 5,7 %, cao hơn nhiều so với công ty
Diana, thích hợp để sản xuất giấy in hơn do bảo lưu nhiều chất độn. Mặc dù bột khử
mực Tissue Sông Đuống có tổng di
ện tích hạt mực nhiều hơn so với bột khử mực
Diana nhưng không đáng kể, số hạt mực có diện tích trên 0,5 mm
2
ít hơn, chưa kể
đến trong quá trình phối trộn sản xuất còn nhiều giai đoạn làm sạch (sàng, lọc cát…)
cũng như quá trình nghiền có thể giảm được độ bụi, cải thiện tính chất bột. Như vậy,
bột Tissue Sông Đuống được lựa chọn để phối trộn với bột hóa học tẩy trắng cho
các nghiên cứu tiếp theo.
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nghi
ền bột khử mực từ giấy loại văn phòng
trong quá trình sản xuất giấy in
Nghiền bột giấy là công đoạn quan trọng không thể thiếu trong quá trình sản
xuất giấy. Trong quá trình nghiền các xơ sợi sẽ được tách rời nhau, phân tơ chổi hóa
và trở nên mềm mại, đồng nhất tạo sự liên kết tốt hơn khi hình thành tờ giấy, làm

tăng tính chất cơ lý của giấy.

Đối với bột giấy khử mực từ giấy loại văn phòng, quá trình nghiền không chỉ
giúp cải thiện tính chất bột mà còn có thể làm giảm đáng kể độ bụi của bột. Trong
quá trình nghiền, các hạt mực bị nghiền nhỏ và giảm diện tích, làm giảm số lượng
các hạt mực có diện tích > 0,5mm
2
. Chính vì vậy đề tài tiến hành nghiên cứu ảnh
hưởng của độ nghiền tới tính chất bột, từ đó lựa chọn được độ nghiền phù hợp nhất
để đảm bảo quá trình sản xuất giấy in đạt chất lượng theo yêu cầu.
Bột giấy khử mực từ giấy loại văn phòng của công ty giấy Tissue Sông
Đuống được nghiền tới các độ nghiền 35, 40, 45, 50
o
SR và xác định độ trắng, các
tính chất cơ lý và độ bụi. Kết quả thể hiện ở bảng 3.2.
Kết quả thí nghiêm cho thấy, nhờ quá trình nghiền mà độ bụi giảm, đặc biệt
là giảm số hạt mực có diện tích > 0,5mm
2
(Hình 3.2).
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của độ nghiền tới tính chất bột khử mực từ giấy loại văn
phòng
Độ nghiền bột,
o
SR Mẫu
Chỉ tiêu
19 35 40 45 50
Độ trắng, % ISO
80,7 80,5 80,5 80,1 80,0