nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật công nghệ phun sương phụ giá để sản xuất giấy carton, duplex cho ngành công nghiệp bao bì chất lượng cao thay thế giấy nhập khẩu

1
BÁO CÁO NGHIỆM THU
***
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG
“KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ PHUN SƯƠNG PHỤ GIA ĐỂ
SẢN XUẤT
GIẤY CÔNG NGHIỆP (DUPLEX , MEDIUM , CARTON…)
CHO NGÀNH BAO BÌ CHẤT LƯNG CAO,
“ THAY THẾ GIẤY NHẬP KHẨU “

Kính thưa Ông Chủ Tòch, các ủy viên và thư ký của Hội đồng nghiệm thu đề tài .
Kính thưa các Đại biểu tham dự ,
Hôm nay tôi đại diện cho tập thể cán bộ khoa học kỹ thuật, kinh tế phối hợp
để nghiên cứu đề tài “KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ PHUN SƯƠNG PHỤ GIA ĐỂ SẢN
XUẤT GIẤY CÔNG NGHIỆP (DUPLEX ,MEDIUM ,CARTON…) CHO NGÀNH BAO
BÌ CHẤT LƯNG CAO, THAY THẾ GIẤY NHẬP KHẨU “ được ứng dụng vào sản
xuất tại Nhà Máy của Công ty Giấy Khải Đằng.
Kính chào mừng và cảm ơn sự hiện diện của q vò trong buổi báo cáo nghiệm
thu nầy.

Đề tài trên được Hôïi đồng xét duyệt cho triển khai vào trung tuần tháng
12/2006 với các nhận xét các ý chính như sau :

1 Khảo sát tính chất của tinh bột ( hàm lượng, khả năng biến tính, độ nhớt , nhiệt
độ hồ hóa ….)
2 Hệ thống béc phun phù hợp với đặc tính của keo, đảm bảo độ phun đồng đều.
3 So sánh với phương pháp gia keo tinh bột cation trực tiếp vào dòng bột.
4 Đánh giá chất lượng sản phẩm đặc biệt là các tính chất cơ lý của giấy sản xuất
theo công nghệ phun sương.

Kính thưa Hội Đồng nghiệm thu,
Kính thưa q vò,
Ngày nay nhu cầu bao bì giấy luôn tăng trưởng mỗi ngày kể cả sản lượng lẫn
chất lượng . Ngành công nghiệp sản xuất bao bì vì thế cũng phải phát triển mạnh
với các công nghệ và máy móc thiết bò hiện đại do đó vấn đề chất lượng của các
sản phẩm giấy công nghiệp luôn luôn phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt để
có thể song hành cùng các máy móc thiết bò hiện đại .
Các sản phẩm giấy công nghiệp nói chung hầu hết đều sản xuất từ nguồn nguyên
liệu giấy phế liệu (giấy carton vụn , giấy vụn các loại …) nhưng vẫn phải bảo đảm
các tính năng cơ lý của sản phẩm .



2
Một đặc điểm chung khác của các sản phẩm giấy công nghiệp là đều được sản
xuất bằng các loại máy xeo lưới tròn có từ 2 lô lưới trở lên .
Căn cứ vào những nội dung của đề tài và các đặc điểm chung của nhóm sản
phẩm giấy công nghiệp và các lưu ý của Hội Đồng xét duyệt, chúng tôi tập trung
nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun sương tinh bột vào sản xuất giấy công
nghiệp (giấy Duplex , giấy medium , giấy carton đònh lượng cao đạt độ cơ lý (độ
chòu bục , độ cứng , độ nén vòng , độ chòu xé…)mong tìm kiếm ra giải pháp tối ưu
để sản xuất ra sản phẩm giấy công nghiệp thỏa mãn các yêu cầu của các nha(
sản xuất bao bì hiện nay. Sau đây, chúng tôi xin báo cáo quá trình nghiên cứu,
ứng dụng đề tài vào sản xuất giấy của chúng tôi như sau :

I TUYỂN LỰA , CHỌN LOẠI TINH BỘT ĐỂ PHUN SƯƠNG
:
A Tại sao chọn tinh bột tự nhiên (nguyên sinh ) ? Tại sao chọn tinh bột
khoai mỳ (sắn ) ?.

Để nâng cao chất lượng và năng suất xeo giấy, gia tăng công dụng và mở rộng
chủng loại mặt hàng sản phẩm, trong công nghệ sản xuất giấy hiện đại có rất
nhiều loại hóa chất được đưa vào trong sản xuất giấy (thường gọi là chất hỗ trợ) và
đã dóng một vai trò cực kỳ quan trọng. Với nhiều loại hóa chất dùng sản xuất giấy
thì tinh bột, nhất là tinh bột biến tính, trong tổng số hóa chất dùng trong ngành giấy
thì nó chiếm một tỉ lệ lớn nhất, ứng dụng rộng rãi nhất.

Do tinh bột là nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, giá cả rẻ, có thể tái
sinh nên triển vọng phát triển sử dụng tinh bột vào công nghiệp vô cùng to lớn.

Cấu tạo của phân tử tinh bột giống như cấu tạo phân tử của sợi đều do đường
glucose đơn nguyên hợp thành, vì tinh bột có gốc OH cực mạnh nên nằm ở giữa
các sợi cellulose có tạo ra sự kết hợp, có ái lực liên kết lẫn nhau tương đối tốt .

Công thức celuloza ( C6H10Ọ) n
Độ trùng hợp bình quân = 1.000 - 15.000
Trọng lượng phân tử = 1.620.000 - 2.430.000

Do đặc tính nầy, tinh bột dùng gia vào giấy làm nâng cao rõ rệt độ bục, độ nén
vòng, độ chòu xé của giấy, độ liên kết giữa các lớp , đồng thời còn có thể tăng độ
đanh cứng, độ đàn tính, âm hưởng v…v….
Ở điều kiện khoa học công nghệ hiện nay chủng loại tinh bột có thể sử dụng
làm chất hỗ trợ trong ngành giấy công nghiệp có 2 loại : Tinh bột nguyên sinh và
tinh bột biến tính

A .TINH BỘT NGUYÊN SINH (TỰ NHIÊN )
Tinh bột nguyên sinh có trong rất nhiều loại thực vật :
+ Hạt ngũ côùc : bắp (ngô), lúa tiểu mạch, đại mạch, mạch đen, yến mạch, cao
lương …v…v…

3
+ Thân củ : Khoai tây v v….
+ Rễ : Khoai mỳ ( sắn ) , khoai ngọt, khoai môn v…v…
+ Hạt đậu : Đậu hà Lan, Đậu nành…v…v…
+ Trái quả : Trái táo, trái chuối, mãng cầu, cà chua v v….
Dù rằng trên Thế giới, các loại tinh bột thực vật tồn tại rất lớn, song loại tinh bột
dùng trong công nghiệp được chọn lựa tương đối ít, chủ yếu là tinh bột bắp, bột
khai tây, tiểu mạch, bột khoai mỳ. Tinh bột khoai mỳ chủ yếu sản xuất ở Thái Lan
và Brazin, mấy năm gần đây ở Việt Nam đã có sản xuất tinh bột khoai mỳ công
nghiệp.

TÌNH HÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT THỰC VẬT

STT SẢN LƯNG
(TẤN)
BỘT BẮP BỘT
SÁP
KHOAI
TÂY
TIỂU
MẠCH
KHOAI MỲ
1 Toàn Thế Giới

17.000.000 200.000 2.000.000 1.200.000 1.500.000
2 Liên Minh EU

2.600.000 100.000 600.000
3 Nơi sản xuất
chủ yếu

Mỹ, Nhật,
Liên xô cũ
Mỹ Hà Lan
Liên Xô cũ
Eu
Mỹ
Thái lan
Brazin

• Tính hồ hóa của tinh bột
Đổ tinh bột vào nước lạnh, khuấy trộn thành dung dòch huyền phù đổi màu trắng
sửa, không trong suốt (nhũ). Ngưng khuấy trộn, tinh bột dần dần kết tủa (vì tỷ
trọng của tinh bột tương đối lớn và không hòa tan trong nước lạnh ).
Đem sữa tinh bột gia nhiệt, hạt của tinh bột hút nước trương nở, chùm kết tinh có
tính đàn hồi vẫn giữ cấu tạo của tinh bột. Theo sự tăng lên nhiệt độ tinh bột hút
nước càng nhiều thể tích nở trương càng lớn. Sau khi đạt đến nhiệt độ nhất đònh,
giữa các hạt tinh bột có độ nở trương cao nên có sự tương hỗ biến thành hồ gọi là
hồ hóa.
Nhiệt độ lúc tinh bột phát sinh (gia nhiệt trong phạm vi từ 100
0
C-160
0
C) keo hóa
gọi là nhiệt độ keo hóa, có khi còn gọi là nhiệt độ hồ hóa. Thông thường keo hóa
tinh bột khoai mỳ và tinh bột khoai tây thấp hơn so với tinh bột bắp vay tiểu mạch .
Nhiệt độ hồ hóa khoai mỳ từ 100
0
C-115
0
C ø, bắp 125

0
C, tiểu mạch từ 100
0
-160
0
C .

Với nhiệt độ từ 100
0
C-115
0
C rất phù hợp cho nhiệt độ lô sấy máy xeo của Công
ty Khải Đằng (Tức gia nhiệt áp suất cao ,đạt từ 100
0
C-120
0
C ).

Còn đối với tinh bột thiên nhiên sau khi biến tính, bởi vì đa số đều dẫn nhập nhóm
gốc háo nước, nên dễ hồ hóa hơn tinh bột thường, nhiệt độ keo hóa giảm thấp.
Khi tinh bột bắt đầu keo hóa, độ nhớt của dung dòch hồ cũng tăng lên. Tinh bột loại
rễ và loại thân củ dễ nấu và hòa tan hơn ngũ cốc thông thường.



4
So sánh tính chất hồ tinh bột của các loại tinh bột khác nhau.
Tinh bột có chủng loại khác nhau sau khi hồ hóa thì tính chất của hồ như : độ nhớt,
độ dẻo (toughness), độ trong suốt, lực kháng cắt và tác dụng ngưng kết v v…, đều
có sự khác biệt và đều có ảnh hưởng đến hiệu quả ứng dụng;

TÍNH CHẤT HỒ HÓA CỦA CÁC LOẠI TINH BỘT

STT Chủng loại tinh
bột
Bắp Bắp
sáp
Khoai
Tây

Tiểu mạch Khoai
mỳ
1 Tính kết
dính
Vừa Cao Rất
cao
Thấp Cao
2 Độ nhớt

15 22 24 13 20
3 Đặc trưng
của hồ
Ngắn Dài Dài Ngắn Dài
4 Độ trong
suốt của hồ
Không
trong
suốt
Ít trong
suốt

Rất
trong
suốt
Không
trong
suốt
Rất
trong
suốt
5 Tính ngưng
kết
Cao Rất
thấp
Vừa Cao Thấp



1 Tính kết dính :
Tính kết dính của tinh bột hồ hóa tương ứng với độ nhớt của hồ .

2 Độ nhớt của hồ :
Độ nhớt sau khi nấu thu được không giống nhau .Độ nhớt của tinh bột khoai tây
vô cùng cao, độ nhớt của hồ tinh bột bắp và tiểu mạch thấp hơn rất nhiều so với
tinh bột khoai mỳ và bắp sáp.

3 Đặc trưng của hồ :
Tơ của hồ tinh bột khoai tây dài, nhớt đặc, có lực kết dính, đặc trưng của hồ tinh
bột khoai mỳ và bắp sáp tương tự với tinh bột khoai tây, nhưng nói chung không có
độ nhớt và lực kết dính như của tinh bột khoai tây.

4 Độ trong suốt của hồ :
Độ trong suốt của hồ tinh bột phụ thuộc vào chủng loại tinh bột, tinh bột khoai
tây co độ trong suốt cao nhất, sau đó là tinh bột khoai mỳ và tinh bột bắp sáp, tinh
bột bắp và tiểu mạch có thể nói là không bóng láng, vẫn đục hoặc không trong
suốt.


5
5 Tính ngưng kết (còn gọi là sự lão hóa và suy thoái ).
Nếu thời gian tồn hồ tinh bột loãng tương đối dài thì sẽ dần dần biến thành vẫn
đục, có kết tủa màu trắng lắng xuống, nước tách ra, cấu tạo thể keo bò phá vỡ .
Hiện tượng này còn gọi là sự lão hóa hoặc suy thoái.


SO SÁNH TÍNH CHẤT CỦA MÀNG TINH BỘT CỦA CÁC
CHỦNG LOẠI TINH BỘT THIÊN NHIÊN.

STT TÍNH
CHẤT
BẮP BẮP
SÁP
KHOAI
TÂY
TIỂU
MẠCH
KHOAI
MỲ
1 Độ trong
suốt
Thấp Cao Cao Thấp cao

2 Độ bền
của màng
Thấp Cao Cao Thấp cao
3 Tính mềm
dẻo
Thấp Cao Cao Thấp cao
4 Tính hòa
tan của
màng
Thấp Cao Cao Thấp cao

Màng hình thành của hồ tinh bột khoai tây và khoai mỳ có độ trong suốt, độ
trơn phẳng, độ bền, tính mềm dẻo và tính hòa tan ưu việt hơn so với màng hình
thành từ tinh bột bắp và tiểu mạch, do đó càng có lợi trong việc làm chất hồ
dán giữa các lớp giấy v…v…

Hiện nay ở Việt Nam, cụ thể tại TP. Hồ Chí Minh và Tây Ninh chúng tôi được biết
đã có 02 doanh nghiệp sản xuất đại trà tinh bột khoai mỳ nguyên sinh với chất
lượng đạt yêu cầu cho ngành giấy :

1. Công ty TNHH Quang Ngọc Việt
- Đòa chỉ : C2/8 Đường Cộng Hòa P. 13, Quận tân Bình TP. HCM
- Điện thoại 2937874 Fax : 2937875

2. Doanh nghiệp tư nhân Hồng Phát Tài
- Đòa chỉ : G 105/3 KP.1, Phường 4, tại Xã Tây Ninh.
- Điện thoại và Fax số : 066.621973

6
Chỉ tiêu chất lượng tinh bột nguyên sinh của 2 doanh nghiệp qua khảo sát như sau :

CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG TINH BỘT
NGUYÊN SINH (THIÊN NHIÊN)

STT CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG TINH BỘT KẾT QUẢ ĐO ĐƯC
1 Độ ẩm ( % ) 11,7 - 14
2 Hàm lượng tinh bột ( % ) 85,8
3 Độ mòn (qua sàng 325 mesh ) ( % ) 99,5
4 Độ tro ( % ) 0,2 - 1,0
5 Độ trắng ISO 80 - 90
6 Độ PH 4,1 - 5,6

B.TINH BỘT BIẾN TÍNH (CHẤT DẪN XUẤT CỦA TINH BỘT):

Tinh bột thiên nhiên xử lý bằng phương pháp hóa học, vật lý, sinh học v v…,
làm biến đổi cấu tạo hóa học của 01 số đơn nguyên đường Pyvano-glucose-D nào
đó, đồng thời cũng làm biến đổi tính chất hóa lý của tinh bột thiên nhiên ở mức độ
khác, tinh bột kinh qua xử lý biến tính như vậy thường gọi là tinh bột biến tính hoặc
chất dẫn xuất từ tinh bột. Mãi đến năm 1940 ở Hà Lan và Mỹ mới bắt đầu việc
công nghiệp hóa phần lớn với chất dẫn xuất từ tinh bột . Tiếp tục ở thập niên 50
khai phá thành công dẫn xuất tinh bột Hydroxyethyl, tinh bột Cationic v…v…. Hiện
nay, sản lượng tinh bột thế giới đã đạt hơn 20.000.000 tấn/năm, mà chủng loại sản
phẩm dẫn xuất tinh bột đã có hơn 2.000 loại, đứng đầu là các nước u – Mỹ, mặc

dù Trung Quốc là quốc gia phát minh ra giấy, cũng là quốc gia sử dụng tinh bột
trong ngành giấy sớm nhất nhưng đối với công tác nghiên cứu tinh bột biến tính
đều tương đối lạc hậu hơn Âu Mỹ.

Mãi đến cuối thập kỷ của thế kỹ 20 theo đà cải cách mở cửa Trung Quốc mới
tăng nhanh phát triển tinh bột và công nghiệp hóa tinh bột sâu hơn.

Tính chất của tinh bột thiên nhiên thuộc loại chất cao phân tử đồng hoà tan
trong nước dù rằng có đặc tính kết dính, tính tạo màng nhất đònh nên được sử
dụng trong công nghiệp nhưng các đặc tính còn rất hạn chế, đặc biệt không thích
nghi vơí yêu cầu kỹ thuật mới ,công nghệ mơí cuả công nghệ hiện đại, nhưng tinh
bột thiên nhiên dù cần thông qua biến tính thoả đáng chỉ có thể nâng cao tính
năng của tinh bột lên rất rõ, có thể điều chế thành các loại sản phẩm sản xuất tinh
bột theo yêu cầu của công nghiệp như thông qua xử lý giáng cấp thì có thể nâng
cao tính kết dính thành các loại keo dán, thông qua việc liên kết các cationic và
các nhóm chứa trong phân tử tinh bột có thể làm chất tăng bền, trợ lưu ,trợ lọc
dùng cho ngành giấy v v….

Do đó sản phẩm dẫn xuất tinh bột hiện nay đã được ứng dụng trong các ngành
hàng, trong đó có ngành giấy vì tác dụng của dẫn xuất tinh bột có thể cải thiện đặc

7
tính nếu là hồ hoà tinh bột thiên nhiên, giảm khuynh hướng kết tủa và ngưng tụ
keo, giảm nhiêt độ keo hóa tinh bột

Tinh bột cationic được điều chế từ phản ứng chất có Ion dương (cation) với tinh
bột. Tính thực dụng có tính chất then chốt của tinh bột cationic chính là vì nó có ái
lực (affinity) đối với các chất có mang điện tích âm, được dùng rộng rãi trong các
ngành giấy và nhiều ngành khác.

Do tinh bột Cationic có giá trò thực dụng vô cùng quan trọng dù rằng ra đời hơn 50
năm qua, đến nay vẫn duy trì không ngừng phất triển về cả mặt kỹ thuật điều chế
hay phương diện kỹ thuật ứng dụng.

Ở Việt Nam hiện đã có doanh nghiệp chuyên sản xuất tinh bột biến tính, theo
chúng tôi được biết :
Công ty Sunchung Starch có nhà máy sản xuất đặt tại Phường An Phú,
quận Thuận An, Tỉnh Bình Dương.
Điện thoại số 84 650 740 566
Fax : 84 650 7400 567
Văn phòng giao dòch công ty tại 319 Đường 10 Lý Thường Kiệt Quận 11,
TP.HCM
Điện thoại VPGD : 84 8 8639676 7
Fax : 84 8 8639575.

Để ứng dụng sản xuất sản phẩm của đề tài giấy công nghiệp Công ty Khải Đằng
dùng tinh bột có ký hiệu 4090 để xác đònh các chỉ tiêu trên về : cường độ bong
tróc, xé rách, ép thủng, chiụ lực bề mặt … so vơí sử dụng tinh bột nguyên sinh.

ĐẶC TÍNH TINH BỘT BIẾN TÍNH 4090 (oxy hóa)

STT
Chỉ tiêu chất lượng tinh bột 4090 Kết quả đo được
1 Độ ẩm (%) Tối đa : 13
2 Trò số PH 8,5 9,6
3 Độ nhớt 15% = 2.000 CPS
5% tối thiểu 45 CPS
4 Độ mòn (lọt qua rây 325 mesh) (%) 100

* Độ nhớt : ổn đònh, tính lưu động ổn đònh không gây ra sự cố làm nghẹt vòi phun,

ống dẫn.
- Do tính lưu động ổn đònh, nên dẽ dàng điều khiển độ nhớt trong quá trình sử
dụng.
- Nhiệt độ hồ hoá thấp, tính lưu động cao , dễ nâng cao tốc độ mày xeo giấy .
nên tiết kiệm được năng lượng.,
- Độ nhớt sản phẩm thấp dễ tạo ra tính bám dính ngay từ đầu nhưng lực liên kết
giữa các lớp bột không được cải thiện nhiều .

8

Công ty Khải Đằng qua khảo sát và nghiên cưú thực tế so sánh dựa trên 02 nguồn
cung cấp tinh bột nguyên sinh và tinh bột biến tính. Theo điều kiện sử dụng trong
công nghệ phun sương hồ hoá chỉ cần tạo ra sau khi vào công đoạn sấy khô giấy
và cải tiến các điều kiện béc phun không bò nghẹt và sử dụng luôn mơí không bò
mùi hôi thốí (tinh bột lên men) tùy thuộc vào nơi cung cấp dễ dàng vơí giá cả cạnh
tranh mà cũng đạt được yêu cầu.

Đưa vào sản xuất thử các loại giấy Carton đònh lïng 400 gsm bằng 02 loại tinh
bột với máy xeo của Công ty Khải Đằng đã có kết quả ghi nhận :


TINH BỘT NGUYÊN
SINH
TINH BỘT BIẾN TÍNH GHI CHÚ
Đơn giá 4000 đồng/kg 11000 đồng/kg Chưa VAT
Lượng
Sử dụng

15 kg/tấn bột khô

15 kg/tấn bột khô


5%
Độ nhớt 20 13
Độ bục 655 583 KPA
Lực xé rách
.Chiều dọc
.Chiều ngang

4080
4290

3350
3670

mN

Từ kết quả thử nghiệm trên ta nhận thấy :
trong cùng một điều kiện sử dụng ,
với lượng sử dụng bằng nhau thí Tinh bột nguyên sinh đã thể hiện rõ những ưu
điểm kỹ thuật làm nâng cao các tính năng cơ lý của giấy với chi phí sử dụng
thấp hơn từ 50%-60% so với Tinh bột biến tính .

II. CƠ CHẾ VÀ KỸ THUẬT PHUN SƯƠNG TINH BỘT GIỮA CÁC LỚP GIẤY :
1). Cơ chế ứng dụng và tính năng yêu cầu :
Cấu tạo của một tờ giấy công nghiệp được hình thành ít nhất từ 2 lớp bột giấy
ướt (tương ứng với 2 lô lưới tròn của máy xeo ) trở lên ( nhiều lô lưới tròn ) . Khi bột
giấy tạo hình ở bộ phận ướt của máy xeo, phun hạt tinh bột vào giữa các lớp bột
ướt dưới dạng sương .

Tinh bột được khuấy trộn trong nước dươí dạng như tương huyền phù được phun
bằng giàn béc phun sương (có nhiều béc phun) lên các lớp bột giấy của tờ giấy
công nghiệp . Dung dòch tinh bột sẽ thấm vào lớp bột giấy (nhờ vào tinh hút nước
của sợi xenlulô),hạt tinh bột sẽ được phân tán đều và bò sơò giấy giữ lại,nước của
dung dòch tinh bột sẽ được hút xuyên qua lớp bột giấy và chăn xeo bằng một hộp
hút chân không được đặt liền ngay sau giàn béc phun . Sau khi đi qua thêm một
số công đoạn ép , giấy được dẫn qua các lô sấy gặp nhiệt độ cao (110
o
-120
o
C)
nên “ keo tụ hóa” tạo thành một lớp màng keo “dán “ chặt các lớp bột cấu tạo nên
một tờ giấy có kết cấu tốt .

9
Thiết lập một hệ thống phun sương với nhiều giàn béc phun như vậy có thể làm
cho tinh bột phân bố đều đặn trên khắp độ dầøy của giấy hoặc căn cứ theo yêu cầu
chất lượng mà lắp đặt hạn chế , đại bộ phận tinh bột chỉ phân bố trên một hoặc
hai mặt của các lớp bột giấy .

2). Sự khác biệt giữa cơ chế gia tinh bột ở bộ phận ươt và cơ chế phun sương
tinh bột vào giữa các lóp bột giấy :

Phương pháp ứng dụng và tính năng của tinh bột phun sương và tinh bột bộ phận
ướt có nhiều tính năng như biểu dưới đây:


Tinh bột bộ phận ướt Tinh bột phun sương
Tính thích hợp sử
dụng

Thích hợp với các loại giấy.
Thích hợp với giấy công nghiệp
(duplex ,medium , carton đònh
lượng cao ).
Xử lý trước khi phụ
gia
Phải hồ hóa tinh bột trước.
Không cần hồ hóa.
Đòa điểm gia vào
Trong bột giấy (trong thùng
đầu) nhưng bắt buộc phải
tuân thủ theo quy trình điện
tích .
Tại bộ phận ướt (các lô lưới ) của
máy xeo giấy . Quy trình sử dụng
độc lập .
Lượng phụ gia
Từ 1% - 2% so với bột giấy
khô tuyệt đối
(10-20 kg/ tấn )

Dung dòch nồng độ 5%
(15-20kg/tấn)

Phương thức gia
vào
Gia bằng máy đònh lượng liên
tục. Hoặc gia vào một lần theo
từng mẻ.
Phun sương bằng máy bơm cao

áp và các giàn béc phun .
Sử dụng dễ dàng và độc lập .
Hiệu quả ứng dụng
chủ yếu

Gia tăng lực kháng đứt, độ
bục và độ bền bề mặt v v…,
nâng cao mức lưu lại của sợi
vi nhỏ và chất độn, nâng cao
hiệu quả gia nhựa và tốc độ
máy xeo

Nâng cao độ cứng, cường độ ép
vòng , cường độ kết hợp giữa các
lớp nâng cao độ kết dính giữa
các lớp bột của giấy.
Mức lưu lại > 80% - 90% Hầu như 100%

So sánh với cơ chế tinh gia bột vào nội bộ bột giấy , tinh bột phun sương có rất
nhiều ưu điểm, đặc biệt là đối với giấy Medium và giấy Carton dùng nguyên liệu
chủ yếu là bột cơ và bột giấy phế thải, do trong sợi bột cơ và bột giấy phế thải có
chứa nhiều ion tạp chất kết dính v v…, sự có mặt của những tạp chất này gây nhiễu
động rất nhiều đến các hóa chất phụ gia vào trong bột giấy .Nhưng khi áp dụng
phương pháp phun sương tinh bột thì có thể tránh được một cách hiệu quả sự

10
nhiễu động của những ion tạp này làm cho hóa chất phụ gia phát sinh tác dụng
trực tiếp với sợi. Đặc biệt là đối với vấn đề nâng cao lực kết hợp giữa các lớp bột
giấy mà phương pháp phụ gia hóa chất vào trong nội bộ bột giấy rất khó giải quyết
được.

Do phương pháp ứng dụng và cơ chế tác dụng đặc thù của tinh bột phun sương
đạt được nhưng điều kiện như sau :

1. Tính năng phân tán đều và dính kết tốt với sợi bột giấy .
2. Có mức lưu lại tương đối cao, đặc biệt khí sử dụng giấy phế thải thu hồi không
có hiệu ứng phụ đối với tác dụng tăng bền, trợ lưu lúc xeo giấy.
3. Có nhiệt độ keo hóa tương đối thấp, làm cho khi đi qua lô sấy phát sinh tác
dụng hồ hóa cấp thời, nhanh chóng.
4. Có độ nhớùt tương đối thấp và có độ bền kết dính tương đối cao.
5. Độ hạt nho,û khi đi qua hệ thống phun sương có khả năng sinh ra dạng sương
mù tốt nhất, phân bố đều đặn lên trên bột giấy, hạt tinh bột không làm nghẹt béc
phun.
6.
3). Kỹ thuật công nghệ phun sương:

♦ Sơ đồ qui trình phun sương tinh bột :








Trước tiên cho tinh bột vào trong nước lạnh, khuấy thành dung dòch huyền phù có
nồng độ nhất đònh (khoảng 5%). Dung dich huyền phù sau khi qua lọc rây 325
mesh dùng bơm đònh lượng tăng áp (để sinh ra một áp lực nhất đònh) và cơ cấu
phun sương để phun tinh bột dạng sương mù lên carton. Nồng đôï dung dòch tinh
bột, lưu lượng phun sương và tốc độ mày xeo quyết đònh lượng phụ gia của tinh bột

phun sương, yêu cầu chất lượng và điều kiện mày xeo, có thể lựu chọn lượng gia
vào khác nhau, điểm phun sương, áp lực phun sương, trạng thái phun sương,
khoảng cách phun sương thích ứng, những kỹ thuật then chốt trong ứng dụng đều
có ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế chất lượng sản phẩm.






Tinh bột
nguyên
sinh
Dung dòch
huyền phù
Lọc (rây)
325 mesh
Kẽ lượng gia
áp
Dàn béc
phun sương
Nước ở nhiệt
độ thường

11
Lưu trình công nghệ phun sương tinh bột:

Một tham số quan trọng cần lưu ý là dung dòch tinh bột từ ống phun phải hòi lưu
tuần hoàn về đến hệ thốùng pha chế tinh bột ít nhất đạt 2/3 lưu lượng để tránh sự
tắc nghẽn đường ống dẫn vì tinh bột lắng tụ ở các đoạn cuối đường ống do áp suất
cao . Nếu không thực hiện theo đúng lưu ý này thì sau một vài tiếng sử dụng hệ
thống các đường ống dẫn sẽ bò nghẹt .

♦ Phương pháp phun sương tinh bột :

Thông thường áp dụng phương pháp “áp suất thấp - không có không khí “ thông
qua khống chế áp lực bằng van để đạt đến mục đích phun sương đều đặn, áp lực
có thể khống chế trong khoảng 196 – 392 KPA (thường là 294 KPA). Nếu như
thấp hơn 196 KPA, thì việc phun sương sẻ kém; nếu cao hơn 392 KPA thì sẻ phá
hỏng sự tạo hình (xuyên thủng) lớp bột giấy.
Béc phun sương có thể là hình tròn, cũng có thể là hình dẹt .Đường kính béc
phun khoảng 0.8-1.2 mm , lưu lượng tư’ 0.3-0.9 L/min , đối với máy xeo lưới tròn

(dạng của công ty Khảùi Đằng) phun sương giữa các lớp thì dùng béc phun hình
tròn - dạng nón 4 khe , nhưng điều này không phải tuân thủ tuyệt đối như vậy.
Cự ly sắp xếp giữa các béc phun sương là 120 – 160 mm. Cự ly giữa các lưới
và béc phun sẻ tùy thuộc tình hình sương mù che phủ lên mặt giấy để quyết đònh .
Ở cự ly khoảng 250 mm chúng tôi nhận thấy rằng đây là khoảng cự ly tốt nhất vì
giảm thiểu sự tiêu hao của lượng sương mù phun ra .
Để cho điểm sương phân bổ đều đặn trên mặt giấy thường yêu cầu sương mù
tinh bột phải che phủ đan chéo “đa nguyên”.
Van điều tiết áp lực
Dàn béc phun sương
Bơm
Nước Tinh bột
Sàn lọc
Đồng hồ áp
lực
Cánh khuấy
Ống hồi lưu

12
Để giảm thiểu tổn thất tinh bột hóa sương mù và duy trì phun sương đồng đều,
có thể điều chỉnh thích hợp béc phun và góc độ phun .

Ống phun sương tinh bột

4) Đòa điểm phun sương tinh bột.

Đòa điểm phun sương tinh bột sẻ tùy theo thiết kế máy xeo và mục đích sử
dụng. Thông thường thì phun sương tinh bột ở chổ ghép hợp giữa 2 lớp giấy .Đoiá
với máy xeo lưới tròn là ở các lô lưới , máy xeo lưới dài là ở dự ép …(xem hình).

5) Lượng phun sương :

Lượng tinh bột phun sương nhiều hay ít phải căn cứ vào yêu cầu thực tế để xác
đònh, cơ bản khoảng 1g/m
2
. khi ở điều kiện nhất đònh của máy xeo, thường thì
thông qua nồng độ của tinh bột để tiến hành điều chỉnh, nồng độ tinh bột nói
chung khống chế trong khoảng 10 – 100 g/lít, khi dùng đẻ tăng bền giữa các lớp
giấy, lượng dùng có thể thấp hơn một ít (nồng độ khoảng 20g/lít), nếu như dùng để
nâng cao lực kết hợp hoặc nâng cao độ bền bề mặt, lượng dùng phải cao hơn một
ít, nếu dùng để nâng cao độ cứng, nồng độ phải nâng cao thêm nữa.

6) Ứng dụng kỹ thuật phun sương trên máy xeo giấy của Công ty Khảùi Đằng :

Cụ thể tại máy xeo giấy của Công ty Khải Đằng chúng tôi bố trí 2 giàn béc
phun sương giữa lô ép lưới và hòm hút chân không của lô lưới số 2 và số 3.

Trươ’c tiên chúng tôi đã thử nghiệm để lựa chọn loại béc phun đáp ứng theo tất cả
các yêu cầu đã được nêu trên :

Lần 1 : sử dụng béc phun sương của Mỹ sản xuất , thường được dùng gắn trên hệ

thống quạt hơi nước để làm mát nhà xưởng hoặc quán ăn …được bán trong khu
chợ Dân sinh –Q1 .



Khổ giấy trên lưới xeo

13
Kết quả không phù hợp vì các lý do sau:
. Lưu lượng phun nhỏ , hạt sương phun yếu .
. Tán phun dài , đường kính tán phun nhỏ 50mm .
. Đường kính béc phun nhỏ , dễ nghẹt .
. Giá : 70.000 đ/cái .

Lần 2 : sử dụng béc phun đầu thẳng , 4 khe xéo , đường kính béc 1mm , miệng
phun phẳng …được bán nhiều ở chợ Tân Thành –Q5 . Kết quả không đạt :
. Lưu lượng đạt nhưng áp lực phun quá mạnh .
. Đường kính tán phun còn nhỏ 80mm .
. Giá : 12.000 đ/cái
Lần 3 : sử dụng béc phun đầu nón , 4 khe xéo , đường kính béc 1mm , miệng
phun lõm … được bán nhiều ở chợ Tân Thành –Q5 . Kết quả đạt yêu cầu :
. Lưu lượng 0.32 lít/phút ( 0.3-0.9 lít/phút)
. Đường kính tán phun 160mm ở khoảng cách 25cm .
. Hạt sương vừa , bay nhanh theo hướng xoáy tròn .
. Dễ vệ sinh , dễ thay thế .
. Giá rẻ : 7.000 đ/cái .

(Xem bản vẽ sơ đồ phân bố dàn béc phun sương thực hiện tại máy xeo của công
ty Khải Đằng)

Để làm sáng tỏ tác dụng của tinh bột được phun sương lên giấy Carton . Chúng tôi
đã sản xuất thử nghiệm trên thiết bò của Công ty Khải Đằng. Kết quả chỉ tiêu chất
lượng sản phẩm như sau:
(Theo các phiếu kết quả thử nghiệm của Quatest 3)

* Bảng 1: Giấy Medium 115gr/m
2


+ Sử dụng nghuyên liệu: 100% OCC nội đòa.

Kết quả thử nghiệm trên mẫu (-)
Tên chỉ tiêu
Gia keo trực tiếp
(B
1
)
Phun sương (B
2
)
Độ bục (KPA) 235 275
Lực nén vòng N(kgf)
• Theo chiều dọc
• Theo chiều ngang

57.4 (5.85)
43.9 (4.47)

65.9 (6.72)
58.3 (5.94)

Độ bền nén vòng (KN/m)
• Theo chiều dọc
• Theo chiều ngang

0.38
0.29

0.43
0.38



14
So sánh chỉ tiêu của 2 mẫu giấy sản xuất bằng phương pháp gia keo trực tiếp với
phương pháp phun sương tinh bột (cùng sử dụng tỷ lệ keo tinh bột như nhau) trên
giấy cùng đònh lượng và sử dụng cùng một loại nguyên liệu 100% OCC nội, ta
nhận thấy :

• Chỉ tiêu độ bục tăng : 17.02 %.
• Lực nén vòng theo chiều dọc tăng : 14.80 %.
• Lực nén vòng theo ngang tăng : 32.80 %.
• Độ bền nén vòng theo chiều dọc tăng : 13.15 %.
• Độ bền nén vòng theo chiều ngang tăng : 31.03 %.

* Bảng 2 : Giấy Carton Chipboard 400gr/m
2


+ Sử dụng nguyên liệu 100% OCC nôi đòa.

Kết quả thử nghiệm trên mẫu (-)
Tên chỉ tiêu
Gia keo trực tiếp
(A2)
Phun sương
(A
1
)
1. Độ bục (KPA) 530 655
2. Lực xé rách (mN)
a. Theo chiều dọc
b. Theo chiều ngang

2950
3260

4080
4180

* Giấy đònh lượng cao (dầy) làm bìa không uốn cong nên không đo lực nén
vòng.
So sánh 2 mẫu giấy có cùng đònh lượng(400gr/m
2
) cùng sử dụng cùng một loại
nguyên liệu (100% OCC nội đòa ) với cùng tỷ lệ gia keo như nhau chỉø khác phương
pháp gia keo; trực tiếp vào dòng bột và phun sương ta thấy các chỉ tiêu chất lượng
đều tăng khi sản xuất bằng công nghệ phun sương.
• Độ bục tăng : 23.58%
• Lực xé rách theo chiều dọc tăng : 38.3%
• Lực xé rách theo chiều ngang tăng : 27.3%

* Bảng 3 : Giấy Carton Chipboard 450gr/m
2

+ Sử dụng nguyên liệu : 30% OCC ngoại nhập
70% OCC nội đòa
Sản xuất theo công nghệ kỹ thuật phun sương đạt các chỉ tiêu chất lượng sau :
(A
3
450gr/m
2
).
1. Độ bục (KPA) kết quả thử nghiệm đạt : 1.520
2. Lực xé rách (mN)
* Theo chiều dọc + = 4550
* Theo chiều ngang + = 6280
So sánh mẫu A
3
/ A
1
ta thấy mẫu A
3
có độ dầy chỉ tăng thêm 50gr/m
2
(12.5%)
nhưng do cơ cấu nguyên liệu được pha phối với 30% OCC nhập (của USA) đã

15
nâng cao các chỉ tiêu chất lượng rỏ rệt , nhất là so với mẫu A
2

thì mẫu A
3
sản xuất
theo công nghệ phun sương nên các chỉ tiêu chất lượng đã tăng gần gấp 3 lần (độ
bục) lực xé rách tăng gần gấp 2. Mẫu A
3
có chất lượng tương đương với loại
Carton Chipboard nhập ngoại đang được thò trường ưa chuộng.

III. HIỆU QUẢ KINH TẾ
( SƠ BỘ ) :

1. Đợt sản xuất thử nghiệm ứng dụng của đề tài:

Khối lượng tiêu hao nguyên liệu chủ yếu và chi phí khác:
Qua 4 đợt sản xuất thử nghiệm với 3 loại sản phẩm.
Giấy Medium 115gr/m
2
, Carton chipboard 400g/m
2
và Carton chipboard
450g/m
2
(với 30% OCC nhập ngoại).

a) Sản phẩm thu được như sau:
- Giấy Medium 115gr/m
2
15.2 tấn
- Giấy Carton 400gr/m

2
12.6 tấn
- Giấy Carton 450gr/m
2
8.4 tấn
Tổng sản phẩm thu được 36.2 tấn

b) Nguyên liệu vật tư , chi phí sản xuất gồm :
Khoán mục
Đơn vò
tính
Tiêu
hao trên
1 tấn
SP
Sp sản
xuất thử
(tấn)
Khối
lượng tiêu
hao
Đơn
giá
Thành
tiền
1 2 3 4 5 6 7
I. Nguyên liệu
chính.
1. Giấy vụn
- OCC sx M 115 g

- OCC sx C 400 g
- OCC sx C 450 g
2. Giấy vụn OCC
ngoại sx M 450g



Tấn
-
-
-



1.32
1.19
1.24
1.15



15.2
12.6
8.4
8.4



20.064
14.994

10.416
9.66



2.600.000
2.600.000
2.600.000
3.000.000

147.212.400

52.166.400
38.984.400
27.081.600
28.980.000
II. Tinh bột thiên
nhiên
Kg 7 36.2 253.4 4000
1.013.600
III. Phụ gia hóa
chất
1. Cao lanh
2. Silitcat
3. Phèn
4. Chất trợ bảo
lưu
5. Tallofin

Kg
-
-
-
-


55.6
6.45
7.1
0.22
0.30
5


36.2
36.2
36.2
36.2
36.2


2.102,72
233.49
257.023
7.964
11.041


480

2000
1750
120.000
59.000
3.789.970

966.106
466.980
449.785
955.680
651.419

16

IV. Điện nhiệt năng
1. Điện năng
2. Than đá


Kw/h
Tấn


605
306


36.2
36.2

21.900
11.078


840
2400
44.983.200

18.396.000
26.587.200

V. Chi phí khác
1. Lương + BH YTá
– XH
2. Chi phí khấu
hao
3. Chi phí khác




Tấn
-

-



36.2

36.2
36.2





175.000
320.000
75.000

20.634.000

6.335.000
11.584.000
2.715.000

CỘNG CHI PHÍ SX 36.2 Tấn

c) Chi phí phân xưởng bình quân 1 tấn # 6.003.680đ.
Chi phí này chưa tính vận chuyển, quản lý, tiếp thò và lãi vay Ngân hàng…
khoảng 8% trên giá thành phân xưởng.
Do đó giá thành toàn bộ : 6.003.680 đ x 1.08 = 6.483.974đ.
d) Sản phẩm giấy Medium115g – Carton400g và Carton 450g trên được Công ty
Khải Đằng chào giá ở Thành Phố Hồ Chí Minh, giá tiêu thụ được dao động từ
6.800.000đ đến 6.950.000đ/tấn ( trước thuế ).
2. Ứng dụng sản xuất đại trà
Với công suất 6.000 tấn giấy Medium và Carton 400g – 450g/m
2
. Căn cứ vào mức

tiêu hao nguyên nhiên liệu, phụ gia, nhiệt năng và các chi phí khác. Sơ bộ tính
toán giá thành kế hoạch sản xuất 6000 tấn giấy/ năm như sau :
STT Các khoản mục
Chi phí 1 tấn sản
phẩm (đồng)
Tổng chi phí 6000 tấn
SP (đồng)
1
Nguyên liệu dùng
(bình quân 2 loại
OCC)
4.066.642 24.399.852.000
2
Tinh bột thiên
nhiên
28.000 168.000.000
3 Phụ gia hóa chất 96.000 578.748.000
4 Điện nhiệt năng 1.242.630 7.455.780.000
5
Lương + BHYTế –
XH
175.000 1.050.000.000
6 Chi phí khấu hao 320.000 1.920.000.000
7
Chi phí khác
(chung)
75.000 450.000.000
8
Vận chuyển + lãi
vay + tiếp thò…

480.294 2.881.764.000
Cộng
6.483.974 38.903.844.000
217.333.170

17
3. Giá bán trước thuế GTGT 10% sản phẩm ( Cho 1 năm ) đạt kế hoạch 6.000
tấn là :
6.875.000đ x 6000 = 41.250.000.000 đ

Với Tổng doanh thu 3 mặt hàng Medium 115g , Carton , Carton Chipboard
450 g có giá trò đạt 41.250.000.000 đ/năm. Sơ bộ tính toán, hiệu quả ứng dụng
của đề tài như sau :

STT NỘI DUNG Thành tiền
(Đồng)
1




2
3
4
5
6

7
8
9

10
Tổng vốn đầu tư cho đề tài
* Trong đó chất xám
- Thiết bò chế tạo
- Chi phí SX thử : Khải Đằng thu hồi SP tiêu
thụ
Tổng chi phí (giá thành SX ) trong 1 năm
Tổng doanh thu (trước thuế GTGT) 1 năm
Lãi gộp ( 3 ) - ( 2 )
Lãi ròng : (4) x 72 % ( thuế DN 28 % )
Khấu hao TB : Đầu tư cũ và mới – 1 năm
Thời gian thu hồi vốn T, năm ( tính tròn )
Tỷ lệ lãi ròng so với tổng doanh thu %
Doanh thu ở điểm hòa vốn (Đhv)
Sản lượng ở điểm hòa vốn ( % KH )

421.022.224
85.000.000
336.022.224
38.903.844.000
41.250.000.000
2.346.156.000
1.689.232.320
1.920.000.000
2 năm
4,1
26.895.621.951
3912 tấn (65 % SLKH)

• Khấu hao thiết bò đã đầu tư và đầu tư mới cho đề tài .
Kế hoạch tính toán khấu hao thiết bò mới chiếm 12 % / năm
Tổng KH x 12 % = 1.920.000.000 đồng x 12 %
= 230.400.000 đ/năm
Từ đó thời gian thu hồi vốn đầu tư TB đề tài
421.022.224
= 1,82 năm
230.400.000
Đònh phí 4.410.882.000 đ
** DT Đhv = = = 26.895.621.951 đ
Biến phí 34.492.962.000 đ
1 - 1 -
Tổng doanh thu 41.250.000.000
++ Sản lượng tiêu thụ ở điểm hòa vốn :
26.895.621.951 đ
1 tấn x = 3.912 tấn
6.875.000 đ/tấn

18
IV KẾT LUẬN


Qua kết quả kiểm tra chất lượng sản phẩm của đề tài được thực hiện trên
máy xeo của Công ty Khải Đằng các chỉ tiêu kỹ thuật về cơ lý của giấy sản xuất
theo công nghệ phun sương tinh bột đã đạt được những mục tiêu đề ra.

Sản phẩm sản xuất thử của đề tài được các đơn vò sản xuất bao bì công
nghiệp đánh giá cao, đạt yêu cầu sử dụng cho các thiết bò có tốc độ nhanh, nhiệt
độ sấy các lớp sóng lớn nhưng không xảy ra hiện tượng bong tróc lớn như khi sử
dụng giấy gia keo theo phương pháp cổ điển , khắc phục khuyết tật gãy giấy khi bò

nén vòng.

Công tác nghiên cứu ứng dụng của chúng tôi đạt được thành công bước
đầu là nhờ sự quan tâm giúp đỡ của :

- Lãnh đạo, Cán bộ kỹ thuật công nghệ Sở Khoa học Công nghệ TP. HCM
- Các giáo sư, chuyên gia trong Hội Đồng xét duyệt đề tài.
- Ban Giám Đốc, Cán bộ kỹ thuật, công nhân viên Công ty Khải Đằng ( góp
phần đầu tư mới hệ thống thiết bò phun sương, nguyên vật liệu … và góp công sức
cùng chúng tôi trong suốt quá trình sản xuất thử nghiệm sản phẩm ).

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình của Q lãnh đạo Sở Khoa Học CN
Thành phố, các Giáo sư, Chuyên gia, Đại biểu của các ban ngành liên quan đã
đến tham dự buổi báo cáo nghiệm thu đề tài ngày hôm nay.

Kính chúc quiù vò dồi dào sức khỏe.

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI



Kỹ Sư LƯU GIA KHANH