Nghiên cứu phương pháp tái chế các loại giấy

MỤC LỤC
I. TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT GIẤY...................................................................................................................3
1.1 Khái niệm.........................................................................................................................................3
1.2 Tính chất..........................................................................................................................................3
1.3 Phân loại...........................................................................................................................................4
4. Quy trình sản xuất giấy.....................................................................................................................6
5. Ảnh hưởng..........................................................................................................................................9
5.1. Ảnh hưởng kinh tế............................................................................................................................9
5.2. Ảnh hưởng môi trường..................................................................................................................10
5.3. Ảnh hưởng xã hội...........................................................................................................................12
II. CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VỀ TÁI CHẾ GIẤY........................................................................................13
II.1. Bản chất hóa học của quá trình tuyển nổi khử mực................................................................13
II.2. Nghiên cứu ảnh hưởng khi dùng NaOH đến kết quả khử mực giấy loại bằng hóa chất........14
II.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của mức dùng enzym α-amylaza trong quá trình tuyển nổi khử mực
giấy loại................................................................................................................................................15
III. CÁC QUY TRÌNH ÁP DỤNG CỦA CÁC NHÀ MÁY HIỆN NAY.......................................................................17
III.1. Quy trình công ty cổ phần giấy An Bình.................................................................................17
IV. Lợi ích của việc tái chế giấy.........................................................................................................19
V. THỰC NGHIỆM...........................................................................................................................................22
1. Đối tượng sử dụng...........................................................................................................................22
2. Thiết bị và thông số..........................................................................................................................22
3. Quy trình tái chế..............................................................................................................................22
4. Thuyết minh quy trình....................................................................................................................23
5. Kết quả thí nghiệm..........................................................................................................................25
6. Xử lý nước thải...................................................................................................................................27
VI. KẾT LUẬN..................................................................................................................................................29
VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................................................30

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 2


I.

TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT GIẤY

1.1 Khái niệm
Giấy là một loại vật liệu mỏng được làm từ chất xơ dày từ vài trăm µm cho đến
vài cm, thường có nguồn gốc thực vật và được tạo thành mạng lưới bởi lực liên kết hiđrô
không có chất kết dính. Thông thường giấy được sử dụng dưới dạng những lớp mỏng
nhưng cũng có thể dùng để tạo hình các vật lớn. Trên nguyên tắc giấy được sản xuất từ
bột gỗ hay bột giấy.
1.2 Tính chất
-

Độ sáng quang học: là khả năng của giấy phản xạ ánh sáng với độ tán xạ đồng
đều trong tất cả mọi hướng.

-

Độ trắng: được xác định theo tiêu chuẩn quốc tế ISO

-

Độ đục: Tỷ số được biểu thị bằng % của lượng ánh sáng phản xạ từ một tờ giấy
đặt trên vật chuẩn màu đen và lượng ánh sang phản xạ của chính tờ giấy đó đặt
trên vật chuẩn màu trắng trong điều kiện của phương pháp thử tiêu chuẩn.

-

Độ bóng: là kết quả phản xạ ánh gương của ánh sáng rọi lên bề mặt giấy.

-

Độ nhẵn: Tính chất đặc trưng để đánh giá mức độ phẳng của bề mặt giấy.

-

Độ ẩm: Là lượng nước có trong vật liệu.

-

Độ tro: Trọng lượng vật liệu còn lại sau khi nung trong điều kiện tiêu chuẩn của
phương pháp thử.

-

Độ thấu khí: Đặc tính của tờ giấy biểu thị khả năng cho phép không khí đi qua
cấu trúc xơ sợi của nó.

-

Độ hút nước: Khả năng hấp thụ và giữ lại khi tiếp xúc với nước của giấy; hoặc
tốc độ hút nước.

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 3

1.3 Phân loại
PHÂN LOẠI GIẤY THEO ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG
1. Đại diện cho một giá trị: Tiền giấy, hóa đơn, chi phiếu, ngân phiếu, cổ phiếu, vé

máy bay,…
2. Giấy để lưu trữ thông tin: Sách, sổ tay, tạp chí, báo, truyện,..

3. Bao bì, nhãn hàng: Thùng carton sóng, túi giấy, bao bì giấy, phong bì, tem, nhãn
decal,…

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 4


4. Giấy để làm sạch: Giấy vệ sinh, khăn tay, khăn giấy,,…

5. Giấy kỹ thuật: Màng loa, giấy bồi (sản xuất hộp, khay), ống lõi, được sử dụng
như một vật liệu cốt lõi trong vật liệu composite, vật liệu xây dựng (vật liệu nhẹ)

6. Một số loại giấy khác: Giấy nhám, giấy quỳ (chỉ thị dộ pH)
Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 5


4. Quy trình sản xuất giấy

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 6


Nguyên liệu thô
(tre, nứa, gỗ mềm…)

Chặt, băm, cắt

Nấu

Nước

Rửa

Thu hồi hóa
chất
Dịch đen

NGHIỀN
BỘT

Sàng

Làm sạch

Hóa chất

Tẩy trắng

Nước

Rử a

Hóa chất

Nghiền đĩa

Nước

Làm sạch ly tâm

Nước thải

CHUẨN BỊ BỘT

Nước thải

Xeo
XEO GIẤY
Hoàn tất
CHUẨN BỊ
NGUYÊN LIỆU
Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 7


Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 8


Những cây sau khi bị đốn sẽ được đưa vào nhà máy, vỏ cây sẽ bị loại bỏ. Sau đó,
phần lõi gỗ sẽ được cắt ra thành những mẫu gỗ nhỏ, những mẫu gỗ nhỏ này được trộn
chung với nước và “nấu” thành bột giấy nhão. Hỗn hợp bột giấy được mang đi tẩy trắng,
sau đó các chất phụ gia được cho vào nhằm làm cho chất giấy thành phẩm trở nên tốt,
bền hơn. Hỗn hợp bột nhão sau đó được tráng mỏng, nước sẽ được rút sạch. Sau khi lớp
hỗn hợp mỏng hoàn toàn trở nên khô ráo, nó sẽ trở thành giấy. Những tấm giấy dài sẽ
tiếp tục được cắt thành những tờ có kích thước nhỏ hơn. Ngoài ra, giấy đã qua sử dụng
vẫn có thể được tái chế để làm ra sản phẩm giấy mới.

5. Ảnh hưởng
5.1.

Ảnh hưởng kinh tế

Ngành giấy là ngành công nghiệp mũi nhọn của Việt Nam, là ngành hấp dẫn đầu
tư, thu hút nguồn vốn đầu tư của nước ngoài khi số lượng doanh nghiệp liên doanh tăng ,
đóng góp rất lớn vào GDP hàng năm của nước ta.

Sơ đồ đóng góp của giá trị sản xuất ngành giấy trong GDP
Sản xuất giấy bằng nguyên liệu bột giấy từ gỗ, chi phí nguyên liệu chiếm từ
45%65% giá thành sản phẩm. Năng lực sản xuất các nhà máy Việt Nam còn thấp, công
nghệ lạc hậu, sản xuất trong nước vẫn chưa đáp ứng được tiêu dùng. Hiện nay, sản xuất
nội địa mới chỉ đáp ứng được dưới 60% nhu cầu ở các sản phẩm tiêu thụ chính là giấy
Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 9

bao bì, giấy in, giấy viết ở phân khúc chất lượng thấp đến trung bình. Các doanh nghiệp
giấy hầu hết chưa chủ động được nguồn nguyên vật liệu cho sản xuất, tỷ trọng nhập khẩu
bột giấy vẫn là rất cao điều này làm ảnh hưởng tới sự ổn định cũng như chi phí sản xuất.
Để sản xuất 1 tấn bột giấy ta phải thải ra môi trường từ 2 đến 3 tấn chất thải (chất
thải loại từ gỗ và hóa chất trong quá trình xử lý). Tiêu tốn khoảng 250 m 3 nước sạch để
sản xuất nó. Lượng nước sử dụng ở đầu vào thường xấp xỉ lượng nước thải ở đầu ra.
Nước thải của ngành công nghiệp giấy có hàm lượng COD khá cao 22000-46500 mg/l,
BOD chiếm từ 40-60% COD, phần lớn được gây ra từ những chất hữu cơ không Lignin.
Ngoài các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải dịch đen đã được đề cập thì nước thải của xeo
giấy có tỉ lệ COD, BOD, Lignin không cao bằng nước thải dịch đen, nhưng các chỉ tiêu
này cũng vượt quá giới hạn cho phép. Do đó cần xử lý nước thải trước khi xả vào nguồn
tiếp nhận là một điều tất yếu. Để xử lý hiệu quả lượng nước thải, chất thải trên trước khi
đưa ra môi trường thì phải tốn một chi phí đáng kể. Điều này gây ảnh hưởng rất lớn đến
giá thành sản phẩm cũng như sức cạnh tranh trên thị trường.

5.2.
5.2.1.

Ảnh hưởng môi trường
Tiêu tốn tài nguyên

Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy Việt Nam sử dụng khoảng 1
tấn gỗ và khoảng 250 m3 nước, gây tiêu tốn tài nguyên rừng và nguồn nước ngọt.
Khi đốn hạ cây trong rừng để lấy gỗ sản xuất giấy, ngành công nghiệp giấy đã
trồng rừng khác để thay thế. Tuy nhiên, đây không phải là rừng bảo tồn mà là rừng
nguyên liệu để sản xuất bột giấy và giấy. Nhu cầu về giấy tăng càng đẩy mạnh quá trình
chuyển đổi từ rừng tự nhiên thành rừng sản xuất.
Việc khai thác gỗ có thể làm cạn kiệt rừng tự nhiên vốn là nguồn tài nguyên không
thể tái sinh. Nếu tăng cường trồng rừng để làm nguồn nguyên liệu dùng cho sản xuất

giấy, nhiều ảnh hưởng tiêu cực, bất lợi sẽ xảy ra đối với chất lượng nước, tính đa dạng
sinh học, môi trường sống của động, thực vật hoang dã và tính toàn vẹn của hệ thống
sinh thái rừng tự nhiên. Dù có phục hồi rừng, nhiều giá trị sinh thái của rừng tự nhiên
cũng không thể phục hồi. Khi một cây xanh được chặt hạ để sản xuất giấy, CO2 tồn trữ
Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 10


trong cây có cơ hội thoát ra ngoài, làm tăng lượng CO2 gây khí nhà kính trong khí
quyển.
5.2.2.
Chất thải sinh ra ảnh hưởng đến môi trường và hệ sinh thái
Quá trình sản xuất giấy tiêu thụ một lượng nước lớn và do đó cũng thải ra một
lượng nước thải đáng kể (lượng nước sử dụng ở đầu vào thường xấp xỉ lượng nước được
thải ra). Nước thải này chứa một lượng lớn các chất rắn lơ lửng (SS), xơ sợi và các hợp
chất hữu cơ hòa tan, hóa chất dư và các chất phụ gia chưa phản ứng hết,...Lượng nước
thải này nếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và
tốn chi phí để xử lý cao.
Khí thải phát sinh trong quá trình từ các phương tiện giao thông, vận chuyển và
sản xuất. Khí thải phát sinh từ các xe chuyên chở vật liệu, sản phẩm chủ yếu là khói thải
chứa các khí như CO, NO 2, SO2, CO2, bụi…Khí thải sản xuất chủ yếu là do quá trình đốt
nhiên liệu(than và dầu FO), cung cấp nhiệt cho lò hơi, thành phần gồm CO 2, SO2, NO2…
Ngoài ra, trong quá trình sản xuất còn phát sinh các chất thải rắn, nhiệt, tiếng ồn
ảnh hưởng đến môi trường.
Ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước: Nước thải của nhà máy sản xuất giấy và
bột giấy khi thải vào nguồn nước sẽ làm cho chất lượng nước xấu đi (DO giảm, pH tăng,
nồng độ nhiều hoá chất độc hại gia tăng, đặc biệt là lignin, phenol...), gây ảnh hưởng tới
sự sống của hầu hết các loài thủy sinh và thậm chí gây cạn kiệt một số loài có giá trị kinh
tế (tôm, cá).

Ảnh hưởng đến hệ sinh thái trên cạn: Hầu hết các chất ô nhiễm chứa trong khí
thải, nước thải, chất thải rắn và các chất thải nguy hại đều có tác động xấu đến đời sống
của động, thực vật ; làm cho cây trồng chậm phát triển, đặc biệt là các sương khói quang
hóa gây tác hại đến các loại rau, đậu, lúa, ngô, các loại cây ăn trái và các loại cây cảnh.
Các chất ô nhiễm không khí như SO2, NO2, Cl2 và bụi than, ngay cả ở nồng độ thấp cũng
làm chậm quá trình sinh trưởng của cây trồng, ở nồng độ cao làm vàng lá, hoa quả bị lép,
bị nứt, và ở mức độ cao hơn cây sẽ bị chết.

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 11


5.3.

Ảnh hưởng xã hội

Ngành sản xuất giấy từ gỗ sẽ gây ra những ảnh hưởng xấu đến môi trường sống
của con người. Rừng là nguồn gen vô tận của con người, là nơi cư trú của các loài động
thực vật quý hiếm. Mất rừng sẽ dẫn đến suy giảm đa dạng sinh học, mất cân bằng sinh
thái. Khi chặt phá rừng là nguyên nhân gián tiếp dẫn đến sự biến đổi khí hậu. Rừng bị
phá hủy là tác nhân của 20% lượng khí nhà kính.Theo Ủy ban Liên chính phủ về Thay

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 12


đổi Khí hậu, việc phá rừng chủ yếu ở các vùng nhiệt đới, đóng góp 1/3 lượng khí thải
carbon dioxit do con người gây ra. Việc gia tăng carbon dioxit góp phần gây nên biến đổi

khí hậu, sự nóng dần lên của trái đất, thiên tai, nước biển dâng, hạn hán,...gây ảnh hưởng
ngiêm trọng đến đời sống của con người.

II.

CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VỀ TÁI CHẾ GIẤY

II.1.

Bản chất hóa học của quá trình tuyển nổi khử mực

Để tách loại bỏ mực và các chất độn trong quá trình công nghệ khử mực cần thiết
có sự trợ giúp của năng lượng hóa học cho các tác động cơ học (như đánh tơi,
khuấy,nghiền,…).
Việc tách mực in trong quá trình khử mực tức là phá hủy mối liên kết mực giấy.
Các chất kiềm, đặc biệt là NaOH có khả năng xà phòng hóa và thủy phân axít béo để tạo
xà phòng và nước. Quá trình xà phòng hóa làm phá hủy các liên kết hóa học giữa các chất
màu với bề mặt xơ sợi. Các phản ứng này cũng loại bỏ các liên kết giữa chất độn với giấy,
tạo ra sự thấm ướt các phần tử xơ sợi vừa tách được mực.

Thành phần của axít béo gồm:
CH3(CH2)16COO-Na+
Kỵ nước
Ưa nước Cơ
chế phản ứng:

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 13

II.2. Nghiên cứu ảnh hưởng khi dùng NaOH đến kết quả khử mực giấy
loại bằng hóa chất
Để làm rõ ảnh hưởng của mức dùng NaOH tới kết quả khử mực giấy loại, chế độ
công nghệ được sử dụng như sau:
-

Giai đoạn đánh tơi: khối lượng bột giấy 120 gam khô tuyệt đối, thời gian

60 phút, nhiệt độ 70÷750C, nồng độ bột 4%, hóa chất sử dụng: 1,5% H 2O2 ; 0,3% chất
khử mực PE 3001, 2,0% Na2SiO3; 0,1% DTPA so với nguyên liệu khô tuyệt đối.
-

Giai đoạn ủ: nồng độ bột 4,0%, nhiệt độ 70÷750C, thời gian 60 phút.

-

Giai đoạn tuyển nổi: nồng độ 1,0÷1,2%, nhiệt độ 35÷400C, thời gian tuyển

nổi 20 phút.
-

Rửa bột, vắt khô, xeo mẫu: rửa bột đến pH trung tính, vắt khô, xác định

hiệu suất, đi xeo mẫu ở định lượng 200 g/m2 để xác định mức loại mực, độ trắng.
Và mức dùng NaOH thay đổi từ 1,0 đến 2,0 % so với nguyên liệu khô tuyệt đối.
Kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng 1.

Bảng 1: Ảnh hưởng của mức dùng NaOH tới kết quả khử mực giấy loại.

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 14


STT

NaOH %
Hiệu suất bột,%

Mức loại
mực, %

Độ trắng, ISO %

1

1,00

74,5

92,1

80,4

2

1,25

75,6

92,6

80,5

3

1,50

75,8

93,5

81,4

4

1,75

76,0

93,2

80,9

5

2,00

75,6

93,3

80,3

* Mẫu đối chứng: khử mực giấy loại bằng phương pháp tuyển nổi không dùng
hóa chất, hiệu suất: 80,1%; độ trắng ISO: 71,7%; diện tích hạt mực chiếm
chỗ: 1754,75 mm2/m2.

Kết quả khử mực giấy loại với các mức dùng NaOH thay đổi từ 1,0 đến 2,0% so
với nguyên liệu khô tuyệt đối (bảng 1) cho thấy khi tăng mức dùng NaOH thì hiệu suất
bột tăng từ 74,5 đến 75,6 %, mức loại mực tăng từ 92,1 đến 93,3%, độ trắng tăng từ 80,4
lên tới 81,4 % ISO rồi giảm dần khi tăng tiếp mức dùng NaOH, tuy nhiên mức thay đổi là
không đáng kể. Nhưng với mức dùng NaOH ở 1,5% so với nguyên liệu khô tuyệt đối cho
kết quả cao hơn cả với hiệu suất bột 75,8%, mức loại mực 93,5%, độ trắng 81,4% ISO.
Như vậy, mức dùng NaOH 1,5% so với nguyên liệu khô tuyệt đối là phù hợp hơn cả.

II.3.

Nghiên cứu ảnh hưởng của mức dùng enzym α-amylaza trong quá

trình tuyển nổi khử mực giấy loại
Để nghiên cứu ảnh hưởng của mức dùng enzym

-amylaza trong quá trình khử

mực giấy loại, chế độ công nghệ được lựa chọn như sau :
-

Quy trình đánh tơi: thời gian đánh tơi 60 phút, nồng độ bột 4% nhiệt độ

70÷75oC, thời gian xử lý enzym 20 phút, pH 7÷7.5, mức dùng hóa chất: 1.5% NaOH,
2.0% Na2Si03, 0.1% DTPA, 1.5% H2O2.
-

Giai đoạn ủ: thời gian: 60 phút, nhiệt độ: 70÷75 oC, nồng độ bột 4%.

-

Giai đoạn tuyển nổi: nồng độ bột 1.0÷1.2%, nhiệt độ 35÷40oC, thời gian

tuyển nổi 20 phút.
-

Rửa bột, vắt khô, xeo mẫu: rửa bột đến pH trung tính, vắt khô, xác định

hiệu suất, đi xeo mẫu ở định lượng 200 g/m2 để xác định mức loại mực, độ trắng. Và
Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101
Trang 15


thay đổi mức dùng enzym -amylaza từ 0.01 đến 0.05% so với nguyên liệu khô tuyệt đối.
Kết quả đưa ra ở bảng 2.
Bảng 2. Ảnh hưởng của mức dùng enzym -amylaza tới kết quả khử mực giấy loại.
ST
Các chi tiêu
Mẫu
T

M4

M5

M6

M7

M8

Mẫu
ĐC

1

Mức dùng enzym amylaza ,%

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

-

2

Độ trắng,% ISO

82,9

83,0

85,58

84,1

83,8

81,4

3

Mức loại mực,%

93,6

93,9

94,8

94,0

93,8

93,5

4

Hiệu suất,%

72,7

72,9

73,93

71,4

71,0

75,8

Kết quả thí nghiệm (bảng 2) cho thấy khi tăng mức dùng enzym -amylaza thì kết
quả khử mực có sự thay đổi đáng kể. Với mức dùng enzym -amylaza từ 0,01 đến 0,03%
so với nguyên liệu khô tuyệt đối thì độ trắng của bột tăng 82,9 đến 85,58 % ISO, mức loại
mực tăng từ 93,6 đến 94,8% và hiệu suất giảm từ 73,93 xuống 71,0%. Nhưng khi tiếp tục
tăng mức dùng enzym -amylaza từ 0,03 tới 0,05% so với nguyên liệu khô tuyệt đối thì
kết quả khử mực lại có xu hướng giảm. Như vậy, ở mức dùng 0,03% enzym

-amylaza

so với nguyên liệu khô tuyệt đối là thích hợp nhất để khử mực giấy loại.

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 16

III.

CÁC QUY TRÌNH ÁP DỤNG CỦA CÁC NHÀ MÁY HIỆN NAY

III.1.

Quy trình công ty cổ phần giấy An Bình

Tuyển lựa

thu gom,
chuyên chở

lưu kho

tái tạo bột giấy
và sàng

tẩy sạch

tẩy mực

Nghiền tẩy màu
và làm trắng

Xeo giấy

Tuy ển lựa

Để tái chế giấy thành công thì giấy thu hồi phải sạch và được phân loại theo những
loại riêng biệt. Giấy dùng làm nguyên liệu không được lẫn tạp chất và chất bẩn, như thức
ăn thừa, nhựa, kim loại, và nhiều thứ khác… vì chúng gây khó khăn cho việc tái chế giấy.
Giấy lẫn quá nhiều chất bẩn, tạp chất không thể tái chế được thì phải đem chế biến thành
phân bón, hoặc đốt để tận thu nhiệt lượng, hay đem chôn.
Thu gom và chuyên chở
Giấy thải được thu gom và đóng thành từng bành, lèn chặt và được chở tới nhà máy
giấy -nơi nó sẽ được tái chế thành một loại giấy mới
Lưu kho
Những chủng loại giấy thải khác nhau – như giấy báo và giấy thùng carton cũ - sẽ
được chứa trong những kho riêng, vì các nhà máy giấy sử dụng những loại giấy thu hồi
khác nhau để sản xuất ra các loại giấy tái chế khác nhau. Khi nhà máy cần đến, công nhân
sẽ dùng xe nâng để đưa giấy thu hồi từ kho bãi đến nhập vào băng chuyền

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 17


Tái tạo bột giấy và sàng
Giấy được băng chuyền đưa tới một bể chứa lớn gọi là bể đánh bột, có chứa nước và
hóa chất. Bể đánh bột sẽ cắt giấy thu hồi thành những mảnh nhỏ. Việc đun nóng hỗn hợp
sẽ khiến giấy mau chóng bị cắt nát thành những sợi cellulose (thành phần chính cấu thành
thực vật) gọi là xơ sợi. Giấy cũ được thu hồi sẽ bị đánh tơi, trở thành một hỗn hợp quánh
dẻo gọi là bột. Bột được đẩy tới những chiếc sàng có những lỗ và rãnh đủ hình dạng và
kích thước; ở đó những mẩu tạp chất nhỏ như nylon hay băng keo sẽ bị giữ lại.
Quá trình này được gọi là sàng.
Tẩy sạch
Bột sẽ được làm sạch trong những ống hình nón nhờ chuyển động lắc, qua đó các
tạp chất nặng như kim kẹp, đinh ghim… sẽ bị đánh văng khỏi nón và rơi xuống đáy ống.

Tạp chất nhẹ bị gom vào giữa nón và sẽ được loại ra. Quá trình này có tên là nghiền.
Tẩy mực
Có khi bột phải trải qua một quá trình “giặt giũ” có tên là tẩy mực để loại bỏ chất
mực in và băng dính (gồm các loại keo dán và băng keo). Người làm giấy thường kết hợp
hai quá trình tẩy mực gọi là xả nước trong đó những phần tử mực in nhỏ sẽ được xả bỏ đi
theo nước và tuyển nổi để loại những phần tử lớn hơn và băng dính các thứ ra cùng với
các bong bóng khí. Trong quá trình tẩy mực tuyển nổi, bột được trữ trong những bồn lớn
gọi là hệ tuyển nổi, ở đó không khí và những hóa chất giống như xà bông gọi là chất hoạt
động bề mặt được sục vào trong bột. Chất hoạt động bề mặt sẽ tách mực in và băng dính
ra khỏi bột, đẩy chúng lên bề mặt hỗn hợp nhờ các bọt khí. Những bong bóng khí chứa
mực in tạo thành lớp bọt tăm sủi bên trên và sẽ được loại đi, để lại một lượng bột “sạch
sẽ” bên dưới.
Nghiền, tẩy màu và làm trắng
Trong quá trình nghiền, bột sẽ được nhồi đập để làm cho xơ sợi được bong lên, trở
nên lý tưởng cho việc xeo giấy. Nếu trong bột có nhiều bó xơ sợi lớn, quá trình nghiền sẽ
phân tách chúng để cho tơi và rời ra. Nếu trong giấy loại có màu thì hóa chất tẩy màu sẽ
giúp loại bỏ chúng. Sau đó, nếu cần sản xuất giấy trắng thì bột sẽ phải được tẩy trắng với
hydrogen peroxide, chlorine dioxide hay oxygen để trở nên trắng và sáng hơn. Nếu sản
Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101
Trang 18


xuất loại giấy màu nâu để dùng trong công nghiệp (như giấy carton làm thùng) thì không
cần công đoạn tẩy trắng này. Xeo giấy Đến đây thì ta đã có được loại bột sẵn sàng cho
quá trình xeo giấy. Loại xơ sợi đã qua tái chế có thể được sử dụng riêng mình nó, hoặc
được trộn chung với những xơ sợi từ gỗ (gọi là xơ sợi nguyên sinh) để tăng độ mịn hoặc
độ bền chắc. Bột được đem trộn với nước và hóa chất để đạt tới hỗn hợp 99,5% nước.
Hỗn hợp bột nước này đi vào một thùng kim loại thật lớn được đặt ở vị trí bắt đầu của
máy xeo giấy – gọi là thùng đầu; rồi sẽ được phun liên tục lên một giàn lưới chuyển động
rất nhanh qua máy xeo. Trên giàn lưới đó, nước sẽ bắt đầu thoát ra khỏi bột, và các xơ sợi

tái chế sẽ mau chóng quánh lại, tạo thành một tờ giấy ướt sũng nước. Tờ giấy này sẽ di
chuyển thật nhanh qua một loạt những trục ép có bọc bạt (hay còn gọi là chăn/ mền) giúp
vắt nước ra được nhiều hơn. Tờ giấy ướt khi nãy – bây giờ trông đã giống tờ giấy bình
thường hơn – sẽ được cho qua một loạt những trục lăn bằng kim loại đã được sấy nóng để
làm cho khô đi. Nếu muốn tráng phủ gì đó lên giấy thì hỗn hợp tráng phủ sẽ được đưa
vào cuối chu trình, hoặc trong một quy trình khác sau khi giấy đã được xeo (được làm)
xong. Việc tráng phủ là nhằm mục đích để cho tờ giấy có bề mặt bóng mịn, dễ in. Sau
cùng, tờ giấy thành phẩm sẽ được cuộn vào một trục lăn thật lớn và rời khỏi máy xeo.
Trục cuốn này có thể rộng tới 9-10 m và nặng gần 20 tấn! Cuộn giấy thành phẩm có thể
được cắt ra thành những cuộn nhỏ hơn hoặc thành nhiều tờ, để chở tới những nhà máy mà
ở đó chúng sẽ được in ấn, hoặc được gia công thành các sản phẩm như phong bì, túi giấy
hay thùng hộp…
IV.

Lợi ích của việc tái chế giấy

1. Tái chế giấy giúp bảo vệ rừng, giảm đi nhu cầu về khai thác gỗ.

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 19


Tái chế giấy bảo vệ các nguồn tài nguyên thiên nhiên và làm giảm bớt sự ô nhiễm
mà môi trường phải gánh chịu vì nguyên liệu xơ sợi đã được chế biến rồi.
Tái chế giấy giảm lượng rác thải phải đem đi chôn lấp, giúp làm giảm áp lực về
các bãi chứa và chôn lấp rác/lò đốt, vì nó lấy nguyên liệu từ các loại giấy đã qua sử dụng
trong dòng rác thải ra mỗi ngày.
Tái chế giúp giảm được lượng cây phải đốn hạ để làm giấy, giảm được nhu cầu về
gỗ nói chung. Nhưng quan trọng hơn cả là tái chế giấy giúp cứu được những cánh rừng.

Bằng cách dùng nguyên liệu là giấy đã qua sử dụng thay vì cây rừng, tái chế làm giảm
được cường độ của việc quản lý rừng cần phải có để thỏa mãn nhu cầu sản xuất giấy,
cũng như giảm được áp lực của việc chuyển đổi những cánh rừng tự nhiên và những khu
vực nhạy cảm về mặt sinh thái như các vùng ngập mặn - thành rừng trồng cây.
Do vậy, tái chế giấy giúp duy trì được một dải giá trị rộng lớn do hệ sinh thái rừng
mang lại cho hành tinh, bao gồm nước sạch, các quần thể sinh vật hoang dã và tính đa
dạng sinh học.
Nhu cầu trồng rừng để làm giấy đã thúc đẩy tốc độ chuyển đổi rừng tự nhiên thành
rừng trồng cây nguyên liệu. Thế nhưng nỗ lực trồng rừng để lấy gỗ dùng vào sản xuất
giấy bao gồm cả gỗ làm củi đốt và gỗ để lấy xơ sợi sẽ gây nên những xáo trộn cho nguồn
nước, cho tính đa dạng sinh học, cho các quần thể động thực vật tự nhiên và cho tính nhất
quán của hệ sinh thái rừng. Việc trồng và thu hoạch cây xanh cũng làm suy cạn một
nguồn tài nguyên không thể tái tạo đó là rừng tự nhiên.
2. Giảm lượng phát thải CO2
Hằng ngày, con người hít O2, thải CO2, còn cây cối có khả năng hấp thụ CO2.
Tuy cây ít tuổi hấp thụ CO2 nhanh hơn cây già nhưng cây già lại có khả năng tồn trữ rất
nhiều CO2. Khả năng trữ CO2 của cây già giúp giảm sự tập trung của khí nhà kính trong
khí quyển. Khi một cây xanh được chặt hạ để sản xuất giấy, CO2 tồn trữ trong cây có cơ
hội thoát ra ngoài. Nếu tái chế giấy, tần suất đốn hạ cây lấy gỗ để sản xuất giấy sẽ giảm,
đồng thời tổng lượng CO2 trữ trong cây sẽ tăng.
Nếu không tái chế giấy, giấy đã qua sử dụng bị chôn vùi trong các bãi chôn lấp,
phân hủy trong đất và tạo thành methan vốn là một thành phần độc của khí nhà kính. Từ
Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 20


các bãi chôn lấp, khí nhà kính thoát ra gồm methan và CO2. Methan là loại khí có năng
lực bẫy nhiệt gấp 21 lần CO2, là một loại khí nhà kính mạnh và góp phần làm thay đổi
khí hậu toàn cầu. Theo Tổ chức Môi trường EPA của Mỹ, các bãi chôn lấp rác là nguồn

thoát khí methan lớn ra ngoài khí quyển.
3. Giảm chất thải rắn
Giấy đã qua sử dụng nếu được tái chế sẽ giúp giảm thiểu trực tiếp chất thải rắn.
Giấy có thể tái chế tới 6 lần trước khi chôn lấp hoặc đốt bỏ. Nếu chỉ sử dụng giấy một lần
rồi vứt đi, năm lần sử dụng còn lại của giấy đã bị lãng phí. Cùng một tờ giấy nhưng nếu
tái chế tới sáu lần, lượng chất thải rắn đương nhiên sẽ giảm so với một tờ giấy chỉ sử
dụng một lần. Khi giảm được chất thải rắn, diện tích đất dùng để chôn lấp giấy đương
nhiên cũng giảm theo. Cứ mỗi lần giấy được tách ra khỏi dòng rác thải để đem đi tái chế
thì đã có một lượng chất thải rắn được giảm đi một cách trực tiếp.
Hãy thử nghĩ xem – nếu ta viết lên một mảnh giấy, sau đó gôm (tẩy) đi rồi dùng lại
trước khi vứt bỏ nó thì rõ ràng ta đã làm giảm được lượng rác thải đi phân nửa so với khi
dùng hai tờ giấy và đem bỏ cả hai. Thế thì, cũng tương tự như vậy, với một tờ giấy tái chế
ngay cả đến khi ra bãi rác thì việc tái chế nó cũng vẫn làm giảm được tổng lượng rác phải
đem chôn lắp.
4. Giảm nước thải, cải thiện chất lượng nước
Lượng nước thải là một sự đo lường có ý nghĩa về môi trường. Lượng nước thải
cho hai chỉ số, gồm lượng nước mới cần dùng trong sản xuất và mức độ ảnh hưởng của
nước thải ra môi trường. Vì thế, lượng nước thải thường được quy định rất chặt chẽ.
Sản xuất giấy từ bột nguyên sẽ cần nhiều nước, gây lãng phí nguồn tài nguyên
nước, nhất là trong thời kỳ hạn hán hoặc mùa màng khô kiệt. Sản xuất giấy từ bột nguyên
cũng thải nhiều nước hơn sản xuất giấy từ việc tái chế giấy. Nước thải từ việc sản xuất
giấy bằng bột nguyên dù đã qua quá trình xử lý vẫn còn chứa nhiều độc tố hơn sản xuất
giấy bằng cách tái chế giấy.

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 21


V.

THỰC NGHIỆM

1. Đối tượng sử dụng
Giấy báo và giấy văn phòng

2. Thiết bị và thông số
Thiết bị

Số lượng

Máy xay

1

Thùng xốp

1

ống nhựa

1

Cầu đá

10

Van nước

1

Ray

1

Máy sục khí

1

Kích thước

Ø=17mm, L=4m

90

3. Quy trình tái chế

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 22


Cắt nhỏ

Giấy

Máy xay sinh tố

Ngâm

Bể đánh bột

NaOH 10%

Nước rửa chén

Sàng

Tẩy mực

Phơi khô

Bột giấy

Rây lọc

4. Thuyết minh quy trình
Ngâm giấy
250g giấy được cắt nhỏ và ngâm với 100 ml dung dịch NaOH 10%, trong vòng 5h
rồi chuyển vào bể đánh bột.

Hình giấy văn phòng ngâm

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Hình giấy báo ngâm

Trang 23

Bể đánh bột
Bể đánh bột được dùng ở đây là máy xay sinh tố. Kết quả là ta có một hỗn hợp quánh dẻo
gọi là bột.
Lọc và rửa hỗn hợp bột

Hỗn hợp quánh dẽo

Máy đánh bột

Bột được đưa tới ray lọc, tiến hành rửa, loại bỏ 1 phần hóa chất và các tạp chất còn
sót lại.

Rửa bột giấy

Tẩy mực
Tiếp theo tiến hành tẩy mực: trong quá trình tẩy mực, bột được trữ trong
bồn lớn (thùng xốp), đổ 30L nước và nhỏ từ từ 10ml nước rửa chén vào thùng.
Sau đó là quá trình tuyển nổi, van khí sẽ được mở, khí di chuyển từ dưới lên qua

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 24


những quả cầu đá kết hợp với nước rửa chén tạo thành những bọt bong bóng li ti
nổi lên trên bề mặt nước và kéo theo những hạt mực.

Tách lấy bột giấy
Bột sau khi đã tách mực được đổ qua rây lọc và đem phơi khô. Kết quả là thu được
bột giấy.

Giấy văn phòng

Giấy báo

5. Kết quả thí nghiệm
Giấy văn phòng:

Nhóm 7_Thứ 7_Tiết 123_RĐ101

Trang 25