NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ TRONG SẢN XUẤT GIẤY BAO GÓI TỪ CÂY ĐAY VÀ TRE LỒ Ô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
****************

VÕ THÚY HẰNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ
TRONG SẢN XUẤT GIẤY BAO GÓI
TỪ CÂY ĐAY VÀ TRE LỒ Ô

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 06/2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
****************

VÕ THÚY HẰNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ
TRONG SẢN XUẤT GIẤY BAO GÓI
TỪ CÂY ĐAY VÀ TRE LỒ Ô

Ngành: Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: TS. HOÀNG THỊ THANH HƯƠNG

Trang tựa 

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 06/2012


CẢM TẠ
Sau một thời gian nghiên cứu tôi đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp với nội
dung: “Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ trong sản xuất giấy bao gói từ cây
đay và tre lồ ô”.
Để có thể hoàn thành tốt luận văn, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi đã
nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của nhiều cơ quan, tổ chức, các nhà máy giấy và
thầy cô giáo, …
Nhân đây tôi xin chân thành cảm ơn:
-

TS. Hoàng Thị Thanh Hương, giáo viên trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt

thời gian thực hiện đề tài.
-

Các thầy cô giáo trong khoa Lâm nghiệp và bộ môn Công nghệ giấy và bột

giấy trường đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho tôi kiến thức
quí báu trong suốt khóa học.
-

Ks. Trần Thị Kim Chi, người quản lý phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ

sản xuất giấy và bột giấy trường đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh đã nhiệt tình
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện thí nghiệm.
-

Tất cả các thành viên lớp DH08GB và bạn bè đã góp ý chân thành, giúp tôi

khắc phục một số nhược điểm của luận văn.
-

Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp và ban giám hiệu trường đại học Nông

Lâm TP. Hồ Chí Minh đã cho phép tôi sử dụng phòng thí nghiệm bộ môn công
nghệ giấy và bột giấy trong thời gian thực hiện đề tài.
-

Nhà máy bột giấy Phương Nam đã cung cấp nguyên liệu đay, công ty giấy

Vĩnh Đức đã cung cấp bột tre cho tôi thực hiện đề tài. Nhà máy giấy Đồng Nai,
công ty giấy An Bình đã tạo điều kiện cho tôi đo một số tính chất của giấy.

i


TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ trong sản xuất giấy bao gói từ cây
đay và tre lồ ô” đã được thực hiện tại phòng thí nghiệm Nghiên cứu và chế biến lâm
sản giấy và bột giấy trường ĐH Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh từ 03/2012 đến
6/2012.
Nội dung của đề tài gồm các công đoạn như sau: nấu bột đay, khảo sát sự ảnh

hưởng của độ nghiền, xác định các tính chất của giấy từ bột đay và tre lồ ô, so sánh
các tính chất này với tiêu chuẩn của giấy bao gói.
Nguyên liệu được sử dụng là đay tươi của nhà máy bột giấy Phương Nam và bột
tre lồ ô của công ty giấy Vĩnh Đức. Thí nghiệm được thực hiện bằng cách nấu bột
đay theo phương pháp soude, sau đó nghiền bột đay thay đổi theo số vòng nghiền
lần lượt là 0, 500, 1000, 1500, 2000, 3000 vòng và nghiền bột tre lồ ô thay đổi theo
số vòng nghiền lần lượt là 0, 1000, 2000, 3000,4000, 5000, 6000 vòng. Tiếp theo đề
tài xác định độ bền kéo và độ chịu gấp của giấy từ bột đay. Chọn bột đay ở độ
nghiền cho độ bền cơ lý tốt nhất, chọn bột tre lồ ô ở độ nghiền trong khoảng từ 30 –
45 °SR, sau đó phối trộn hai loại bột này làm giấy handsheet. Cuối cùng là xác định
các tính chất độ bền kéo, độ bền gấp, độ chịu bục và độ Cobb, so sánh các tính chất
này với tiêu chuẩn của giấy bao gói, từ đó rút ra được tỉ lệ phối trộn tối ưu.
Kết quả đạt được của đề tài: quá trình nghiền bột đay đạt được độ nghiền trong
khoảng từ 21 đến 41 °SR. Độ chịu kéo của giấy từ bột đay thay đổi từ 3,28 kN/m
đến 6,12 kN/m, độ bền gấp thay đổi từ 521 lần gấp đến 781 lần gấp, đạt cực đại 971
lần gấp tại độ nghiền 35 °SR. Độ bền kéo của giấy phối trộn từ bột đay và lồ ô tăng
từ 3,87 kN/m đến 5,67 kN/m khi tăng tỉ lệ phối trộn bột đay từ 50 % đến 80 %. Độ
bền gấp của giấy phối trộn từ bột đay và lồ ô tăng từ 507 đến 879 lần gấp khi tăng tỉ
lệ phối trộn bột đay từ 50 % đến 80 %. Độ Cobb của giấy phối trộn từ bột đay và lô
ô thay đổi từ 91,8 g/m2 đến 61,6 g/m2 khi tăng tỉ lệ phối trộn bột đay từ 50 đến 80
%, chỉ số độ bục giấy phối trộn từ bột đay và lô ô tăng từ 3,2 kPa.m2/g đến 4,4
kPa.m2/g khi tăng tỉ lệ phối trộn bột đay từ 50 % đến 80 %.

ii


SUMMARY
Project "Study on some technological factors in the production of packaging
paper from Hibicus Cannabinus and Schizostachyum Zollingeri Steud " was made at
the laboratory Research and processing of forest products and pulp and paper at

Nong Lam University Ho Chi Minh City, the period from 03/2012 to 6/2012.
The content of project includes the following stages: jute pulp, investigated the
effects of the ground, determine the properties of paper from jute and bamboo,
compare these properties with the standard of packaging paper.
Raw materials used are jute pulp of Phuong Nam pulp mill and bamboo pulp of
Vinh Duc paper company. The experiment done includes jute pulp soude, grinding
jute pulp changes from 0, 500, 1000, 1500, 2000, 3000 rounds and bamboo pulp
changes from 0, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 rounds. Next, determine
tensile strength and folding strength of paper from jute pulp. Choose jute pulp at
the best physical and mechanical durability, choose bamboo pulp in the range of 30
– 45 °SR, and then mixing two kinds of pulp to make handsheet. Finally, determine
the tensile strength, folding strength, burst and Cobb, compare these properties with
the standard of packaging paper, which draws optimum mixing ratio.
Achievements of the project: the process of grinding in jute mill achieves about
21 to 41 °SR, tensile of paper from jute pulp varies from 3,28 kN/m to 6,12 kN/m,
folding strength was changed from 521 to 781 times fold, reaching maximum of
971 times in the grinding 35 °SR. Tensile strength of paper from jute and bamboo
pulp increased from 3,87 kN/m to 5,67 kN/m when increase jute pulp ratio from 50
% to 80 %. Folding strength of paper from jute and bamboo pulp increased from
507 to 879 times when increased rate of jute pulp from 50 % to 80 %. The Cobb of
paper from jute and bamboo pulp ranged from 91,8 g/m2 to 61,6 g/m2 when
increasing jute pulp ratio from 50 % to 80 %. Burst index of paper from jute and
bamboo pulp increased from 3,2 kPa.m2/g to 4,4 kPa.m2/g when increase jute pulp
ratio from 50 % to 80 %.

iii


MỤC LỤC
Trang

Trang tựa ...................................................................................................................... i
Cảm tạ ......................................................................................................................... ii
Tóm tắt ....................................................................................................................... iii
Summary .................................................................................................................... iii
Mục lục....................................................................................................................... iv
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................ viii
Danh sách các hình..................................................................................................... ix
Danh sách các bảng .................................................................................................... xi
Chương 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 1
1.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài .............................................................................. 2
Chương 2. TỔNG QUAN ......................................................................................... 3
2.1 Tình hình ngành giấy nước ta hiện nay ................................................................. 3
2.2 Tổng quan về nguyên liệu cây đay và tre lồ ô ...................................................... 5
2.2.1 Giới thiệu về cây đay ......................................................................................... 5
2.2.2 Giới thiệu về tre lồ ô .......................................................................................... 9
2.2.3 So sánh một số yếu tố về thành phần hóa học và kích thước xơ sợi của đay và
lô ô so với các nguyên liệu khác ............................................................................... 11
2.3 Tổng quan về giấy bao gói .................................................................................. 13
2.3.1 Các yêu cầu của giấy bao gói ........................................................................... 15
2.3.2 Các tính chất quan trọng của giấy bao gói ....................................................... 16
2.3.2.1 Độ bền kéo ....................................................................................................16
2.3.2.2 Độ bền gấp ....................................................................................................17
2.3.2.3 Độ bền xé ......................................................................................................17
2.3.2.4 Độ hút nước (độ Cobb) .................................................................................18
2.2.2.5 Độ chịu bục ...................................................................................................18

iv

2.4 Ảnh hưởng của quá trình nghiền đến các tính chất cơ lý của giấy ..................... 19
2.4.1 Quá trình nghiền............................................................................................... 19
2.4.2 Ảnh hưởng của quá trình nghiền lên tính chất sợi và giấy .............................. 20
Chương 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................... 23
3.1 Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................ 23
3.2 Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 23
3.3 Phương pháp nghiên cứu..................................................................................... 23
3.3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết .................................................................. 24
3.3.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ............................................................ 24
3.3.2.1 Nấu bột giấy .................................................................................................. 24
3.3.2.2 Rửa bột .......................................................................................................... 24
3.3.2.3 Nghiền bột ..................................................................................................... 25
3.3.2.4 Làm giấy handsheet....................................................................................... 25
3.3.3 Xác định các tính chất cơ lý của giấy .............................................................. 26
3.4. Nguyên vật liệu và thiết bị thí nghiệm ............................................................... 27
3.4.1 Nguyên liệu ...................................................................................................... 27
3.4.2 Dụng cụ, hóa chất và thiết bị thí nghiệm ......................................................... 28
3.5 Bố trí thí nghiệm ................................................................................................. 31
3.5.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm..................................................................................... 31
3.5.2 Thuyết minh sơ đồ ........................................................................................... 31
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 34
4.1 Ảnh hưởng của số vòng nghiền đến độ nghiền của bột đay và bột tre lồ ô ........ 34
4.2 Ảnh hưởng của độ nghiền đến một số tính chất cơ lý của giấy từ đay ............... 36
4.3 Ảnh hưởng của sự phối trộn bột đay và bột tre đến tính chất cơ lý của tờ giấy . 37
4.4 So sánh một số tính chất của giấy từ bột phối trộn với tiêu chuẩn của giấy bao
gói .............................................................................................................................. 39
4.5 Tỉ lệ phối trộn tối ưu ........................................................................................... 42
4.6 Đề xuất quy trình công nghệ ............................................................................... 43
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 45

v


5.1 Kết luận ............................................................................................................... 45
5.2 Kiến nghị ............................................................................................................. 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 47
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 49 

vi


CHỮ VIẾT TẮT
GDP (Gross Domestic Product)

: Tổng sản phẩm nội địa

Handsheet

: Tờ giấy xeo tay

KTĐ

: Khô tuyệt đối

SR (Schopper Reigler)

: Độ nghiền (Độ giữ nước)

TS

: Tiến sĩ

SCAN (Scandinavian Pulp, Paper and Broad Testing Committee)
: Hội đồng kiểm tra bột giấy, giấy
và cacton Bắc Âu
TN

: Thí nghiệm

AKD

: Alkyl Keten Dimer

ASA

: Alkenyl Succinic Anhydride

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Cây đay ....................................................................................................... 5
Hình 2.2: Mặt cắt ngang của thân đay ........................................................................ 6
Hình 2.3: Biểu đồ thể hiện thành phần hóa học của đay............................................. 7
Hình 2.4: Tre lồ ô ....................................................................................................... 8
Hình 2.5: Biểu đồ thể hiện thành phần hóa học của tre lồ ô ..................................... 10
Hình 2.6: Biểu đồ so sánh hàm lượng cellulose của đay và lồ ô với các nguyên liệu
khác .......................................................................................................................... 11
Hình 2.7: Biểu đồ so sánh hàm lượng hemicellulose của đay và lồ ô với các nguyên

liệu khác .................................................................................................................. ..11
Hình 2.8: Biểu đồ so sánh hàm lượng lignin của đay và lồ ô với các nguyên liệu
khác

................................................................................................................... 12

Hình 2.9: Biểu đồ so sánh chiều dài xơ sợi của đay và lồ ô với các nguyên liệu khác
................................................................................................................................... 13
Hình 2.10: Một số bao bì thực phẩm bằng giấy ........................................................ 14
Hình 2.11: Xơ sợi gỗ trước và sau khi nghiền .......................................................... 20
Hình 2.12: Ảnh hưởng của quá trình nghiền đến các tính chất của giấy .................. 21
Hình 3.1: Máy đánh tơi bột ....................................................................................... 29
Hình 3.2: Máy nghiền PFI......................................................................................... 29
Hình 3.3: Máy đo độ nghiền ..................................................................................... 29
Hình 3.4: Máy xeo giấy tay ....................................................................................... 30
Hình 3.5: Thiết bị cắt mẫu giấy................................................................................. 30
Hình 3.6: Máy đo độ bền gấp .................................................................................... 30
Hình 3.7: Máy đo độ bền kéo .................................................................................... 31
Hình 3.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ............................................................................. 32
Hình 4.1: Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của độ nghiền vào số vòng quay máy nghiền
của bột đay ................................................................................................................ 34

viii


Hình 4.2: Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của độ nghiền vào số vòng quay máy nghiền
của bột tre lồ ô ........................................................................................................... 35
Hình 4.3: Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của độ bền kéo và độ bền gấp vào độ nghiền
của giấy từ đay .......................................................................................................... 36
Hình 4.4: Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của độ bền kéo và độ bền gấp vào tỉ lệ phối

trộn hai loại bột. ........................................................................................................ 38
Hình 4.5: Biểu đồ so sánh chiều dài đứt của giấy với tiêu chuẩn giấy bao gói.. ...... 39
Hình 4.6: Biểu đồ so sánh chỉ số độ bục của giấy với tiêu chuẩn giấy bao gói.. ...... 40
Hình 4.7: Biểu đồ so sánh độ Cobb của giấy với tiêu chuẩn giấy bao gói.. ............. 41
Hình 4.8: Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của các chỉ tiêu của giấy vào tỉ lệ phối trộn
của hai loại bột. ........................................................................................................ 42
Hình 4.9: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất giấy bao gói từ đay và tre lồ ô.. ....... 44

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1: Số vòng quay của máy nghiền PFI của bột đay ....................................... 33
Bảng 3.2: Số vòng quay của máy nghiền PFI của bột tre lồ ô .................................. 33
Bảng 3.3: Tỉ lệ phối trộn bột đay và bột tre .............................................................. 33
Bảng 4.1: Tổng hợp các số thông số công nghệ ....................................................... 44

x


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Giấy là sản phẩm không thể thiếu trong hoạt động xã hội của bất kỳ đất nước
nào. Mặc dù các phương tiện tin học trong thông tin và lưu trữ phát triển mạnh,
nhưng giấy vẫn luôn là một sản phẩm không thể thay thế được trong hoạt động giáo
dục, in ấn, văn học, hội họa… Và khi nền kinh tế quốc gia ngày càng phát triển, nhu
cầu xã hội gia tăng thì nhu cầu bao bì từ giấy và nhu cầu về các loại giấy gia dụng
sẽ càng gia tăng. Bên cạnh đó, các ngành công nghiệp hàng tiêu dùng và ngành

công nghiệp thực phẩm đã và đang phát triển mạnh mẽ, cần nhu cầu bao bì rất lớn,
đặc biệt là bao bì dùng cho thực phẩm chế biến sẵn và thức ăn nhanh. Ngày nay
nguồn nguyên liệu giấy chiếm hơn phân nửa trong tổng số nguyên liệu để làm bao
bì. Loại bao bì nilon ngày càng bị hạn chế sử dụng do nó gây ô nhiễm và khó tái
sinh, ảnh hưởng xấu đến môi trường, còn các loại bao bì khác (kim loại, thủy
tinh…) có chi phí sản xuất cao. Do đó bao bì làm từ vật liệu phân hủy sinh học,
trong đó có giấy, đang là lựa chọn hàng đầu của các nhà sản xuất bao bì nhằm giảm
ảnh hưởng sản phẩm của họ đến môi trường.
Nhờ sự tiến bộ về trình độ chuyên môn, các công nghệ tiên tiến cùng với sự hợp
tác đầu tư của nước ngoài, nền công nghiệp giấy nước ta đã phát triển cả về quy mô,
số lượng lẫn chất lượng. Tuy vậy, sự phát triển của ngành giấy nước ta vẫn còn
chậm và chưa đáp ứng được nhu cầu sử dụng giấy trong nước. Hiện nay, nước ta
chỉ đáp ứng được khoảng 50% nhu cầu giấy các loại và dự kiến đến năm 2020 sẽ
đáp ứng được 70 %, phần còn lại vẫn phải nhập khẩu. [21]
Một trong những nguyên nhân dẫn đến ngành giấy nước ta phát triển chậm và
chưa cân bằng được giữa cung và cầu là do thiếu nguyên liệu. Nguyên liệu chính
trong công nghiệp giấy là gỗ. Tuy nhiên, gỗ ngày càng bị thiếu hụt do quy mô sản

1


xuất ngày càng được mở rộng. Trong khi đó, nước ta chưa có nhiều vùng nguyên
liệu chuyên canh theo kiểu công nghiệp. Hầu hết các nơi đều khai thác rừng mọc tự
nhiên. Chu kỳ khai thác của gỗ mất nhiều năm. Do đó nguồn nguyên liệu gỗ sẽ
ngày càng không đáp ứng đủ cho ngành giấy. Trước tình hình đó, nhu cầu nghiên
cứu tìm ra nguồn nguyên liệu mới với chu kỳ khai thác ngắn, việc đa dạng hóa
chủng loại nguyên liệu có ý nghĩa hết sức to lớn không chỉ về mặt kinh tế mà cả về
mặt xã hội.
Từ những yêu cầu cấp thiết như trên, được sự chấp thuận của khoa Lâm Nghiệp
và sự hướng dẫn của TS. Hoàng Thị Thanh Hương, tôi đã tiến hành đề tài: “Nghiên

cứu một số yếu tố công nghệ trong sản xuất giấy bao gói từ cây đay và tre lồ ô”.
1.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đề tài nghiên cứu quy trình sản xuất giấy bao gói từ bột phối trộn từ cây đay và
tre lồ ô, gồm các công đoạn nấu bột đay, nghiền, phối trộn bột tre lồ ô và đay làm
giấy handsheet, sau cùng là xác định một số tính chất của giấy tạo thành như độ bền
kéo, độ bền gấp, độ bục và độ Cobb.
Để phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm, công đoạn nấu bột đay tôi chọn
phương pháp nấu bằng soude, khâu nghiền thực hiện sao cho đạt được độ nghiền
trong khoảng 30 – 45 °SR. Do đề tài nghiên cứu sản xuất giấy bao gói không yêu
cầu độ trắng cao, bột giấy từ đay có độ trắng nguyên thủy tương đối cao khoảng 25
°ISO (Trần Xuân Lộc, 2011) phù hợp với yêu cầu của giấy bao gói nên đề tài không
thực hiện khâu tẩy trắng. Do điều kiện cơ sở vật chất tại phòng thí nghiệm nên đề
tài chỉ đo được một số tính chất cơ lý như độ bền kéo, độ bục, độ bền gấp và độ
Cobb, không đo được chỉ tiêu độ bền xé.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Tình hình ngành giấy nước ta hiện nay
Hiện nay ngành công nghiệp giấy đang phát triển mạnh mẽ không chỉ trên thế
giới mà ngay cả với các công ty, doanh nghiệp trong nước cũng có sự cạnh tranh
khốc liệt, một mặt để giành thị trường cung cấp nguyên liệu và tiêu thụ mặt hàng,
mặt khác gây tầm ảnh hưởng lên nền phát triển công nghiệp giấy của nước nhà.
Hiện cả nước có khoảng hơn 300 doanh nghiệp hoạt động trong ngành giấy với
tổng năng lực sản xuất 2,075 triệu tấn giấy và 437.600 tấn bột giấy mỗi năm. Theo
Bộ Công Thương, với tốc độ tăng trưởng GDP dự kiến năm 2012 là 6,5 %, nhu cầu
tiêu dùng giấy ước khoảng 10 % và sản xuất giấy ước tăng khoảng 15 % so với năm
2011. Nhu cầu tiêu dùng giấy của cả nước năm 2012 ước khoảng 2,9 triệu tấn giấy

các loại. Trong đó, giấy in, giấy viết ước khoảng 585.000 tấn, giấy in báo là 70.000
tấn, giấy bao bì công nghiệp là 1,79 triệu tấn, giấy tissue 83.100 tấn… Song năm
2012 Việt Nam tiếp tục không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước, dự kiến sẽ
phải nhập khẩu 1,23 triệu tấn giấy các loại. Đối với bột giấy, nhu cầu tiêu dùng ước
khoảng 575.000 tấn, sản xuất trong nước đạt 480.000 tấn, nên vẫn phải nhập khẩu
95.000 tấn.
Theo hiệp hội giấy Việt Nam, để đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước, các
doanh nghiệp trong ngành giấy cần đầu tư các nhà máy bột giấy công suất 100.000
– 150.000 tấn/năm trở lên và các nhà máy giấy có công suất 200.000 – 250.000
tấn/năm. Hiện cả nước có khoảng 300 nhà máy giấy, nhưng đa số còn ở quy mô nhỏ
và trung bình, công nghệ đã lỗi thời. Thời gian qua, dù một số dự án lớn trong
ngành công nghiệp giấy được triển khai như dự án Nhà máy bột giấy tại Tuyên
Quang (công suất 130.000 tấn/năm), Nhà máy bột giấy Phương Nam, các nhà máy

3


bột giấy của Tập đoàn Tân Mai tại Quảng Ngãi và Kon Tum ... nhưng theo các đơn
vị này thì cho đến nay các dự án vẫn gặp nhiều khó khăn về vốn, nguyên liệu ...
Theo thống kê, trong hơn 2 triệu tấn giấy được tiêu dùng trong nước mỗi năm
thì có tới 48,2 % là nhập khẩu từ nước ngoài. Đối với bột giấy, dù năng lực sản xuất
đạt trên dưới 438.000 tấn nhưng lại chủ yếu cũng được bù đắp nhờ nhập khẩu, trong
khi các doanh nghiệp cũng chỉ hoạt động ở công suất tối thiểu (khoảng 20 – 25 %).
Không những thế, việc phải nhập hầu hết công nghệ sản xuất giấy của nước ngoài
đã cho thấy những bí bách của các doanh nghiệp sản xuất trong nước trước xu
hướng buộc phải tái cấu trúc để hội nhập, nâng cao năng lực cạnh tranh và chiếm
lĩnh thị trường.
Theo ông Vũ Ngọc Bảo, hiện Việt Nam chưa có chiến lược cụ thể về thu hồi
giấy loại. Ước tính, hiện trên cả nước chỉ có khoảng 7 % là giấy thu hồi và Việt
Nam bị xếp vào danh sách các nước thu hồi, tái chế giấy thấp nhất thế giới. Bình

thường, giấy có thể sử dụng và tái chế lại khoảng 6 lần. Việc tái chế giấy giúp giảm
khí thải độc hại ra môi trường, tránh phải chặt cây, chi phí chôn lấp... do đó cần
phải coi thu hồi giấy là một chiến lược của ngành công nghiệp giấy.
Ngoài ra, một bất cập chung của các ngành công nghiệp mũi nhọn mà ngành
công nghiệp giấy của Việt Nam cũng không tránh khỏi là thực trạng xuất khẩu thô.
Trong khi hiện tượng sụt giảm nguyên liệu do phá rừng, thiên tai... xảy ra hàng năm
nhưng mỗi năm Việt Nam vẫn xuất khẩu trên dưới 3 triệu tấn dăm khô từ gỗ rừng
trồng. Các nước mua nguyên liệu thô của Việt Nam sản xuất thành phẩm, sau đó
nhập trở lại Việt Nam với giá thành cao. Nhà máy giấy đói nguyên liệu, trong khi
loại nguyên liệu này lại tập trung xuất khẩu cho nước ngoài. Năm 2010, Việt Nam
xuất khẩu hơn 4 triệu tấn gỗ dăm mảnh. Năm 2011, nguyên liệu này xuất khẩu tăng
vọt lên đạt xấp xỉ 5,5 triệu tấn. Chiều hướng xuất khẩu gỗ dăm mảnh vẫn tiếp tục
tăng trưởng trong năm 2012. Nguyên liệu gỗ dăm xuất khẩu tăng mạnh trong khi
các nhà máy giấy lại phải ra sức nhập khẩu nguyên liệu. Mỗi năm cả nước xuất
khẩu nguyên liệu gỗ dăm thu khoảng 300 triệu USD. Các nhà máy giấy phải nhập
khẩu nguyên liệu bình quân mỗi năm khoảng 700 triệu USD. Giá trị nhập khẩu

4


nguyên liệu phục vụ sản xuất giấy gấp hơn 2 lần xuất khẩu nguyên liệu sản xuất
giấy. Đây chính là một khó khăn lớn cho ngành giấy hiện nay. [28]
Do đó việc nghiên cứu tìm ra nguồn nguyên liệu mới với chu kỳ khai thác ngắn,
đa dạng hóa chủng loại nguyên liệu sản xuất là điều cần thiết để có thể góp phần
giải quyết phần nào những vấn đề khó khăn mà ngành giấy đang gặp phải.
2.2 Tổng quan về nguyên liệu cây đay và tre lồ ô
2.2.1 Giới thiệu về cây đay
Cây đay có tên latinh là Hibicus Cannabinus. Cây đay có nguồn gốc từ phía
Nam châu Á và một phần của phía Tây châu Phi. Ghi nhận đầu tiên về việc sử dụng
đay như là một loại sợi dệt là vào thế kỷ XV tại Ấn Độ. Sau đó nó được phổ biến

hơn để thay thế cho sợi gai. Ở Việt Nam nó thường được gọi là cây đay, cây bố.
Hiện cây đay được phân loại thành hai nhóm đay chính là nhóm đay xanh (Jute –
còn gọi là bố) và nhóm đay cách (Kenaf).
Trên thế giới cây đay đã được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất ra các loại
sản phẩm hết sức phong phú. Cây đay có thể dùng để chế biến ra các loại sản phẩm
khác nhau như dây thừng, thảm bồi, bao tải, bao bì, các loại sản phẩm giấy như giấy
in báo, giấy đóng gói, giấy làn sóng, các loại vật liệu xây dựng như ván có độ dày
mỏng khác nhau, có khả năng chịu lửa, chống mối mọt …
Phân bố: Cây đay đã được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới như Đông Ấn, Châu
Á, Châu Úc, bây giờ chủ yếu ở Châu Phi và Châu Á. Nói chung, các loài này phát
triển tốt nhất ở khu vực ấm giữa các vĩ độ 30 °N và 30 °S. Ở Việt Nam, cây đay
được trồng chủ yếu trong vụ hè thu hàng năm tại khu vực đồng bằng sông Cửu
Long, đặc biệt là các vùng bị nhiễm phèn nặng như các huyện Tân Thạnh, Thạnh
Hóa, Mộc Hóa thuộc tỉnh Long An.
Cây đay là một cây trồng rất khỏe, khả năng kháng sâu bệnh tốt, thích ứng trong
nhiều điều kiện khí hậu khác nhau, chịu hạn và thích nghi với mùa mưa lũ. Cây đay
có năng suất bình quân 2 tấn/ha, trúng mùa 3 – 4 tấn/ha. So sánh với cây thông, cây
đay sản xuất tế bào sợi nhiều hơn từ 2 đến 3 lần. Cây đay chỉ cần một thời gian sinh
trưởng ngắn khoảng 4 tháng đến 6 tháng, chiều cao từ 4 m đến 5 m.

5


Hình 2.1: Cây đay
* Cấu tạo thân đay [5]
Cây đay bao gồm lá khoảng 25 % và thân khoảng 75 %. Tỷ trọng trung bình
thành phần thân là 35 % vỏ và 65 % thân cây (Webber, 1993). Cắt ngang thân đay
từ trong ra ngoài bao gồm các thành phần sau: tủy xốp, phần gỗ, tượng tầng và vỏ.

Hình 2.2 Mặt cắt ngang của thân đay

6


- Tủy xốp: bao gồm những tế bào nhu mô lớn, gian bào rõ, có thể có các tế bào
chứa các chất như tanin và tinh thể oxalat canxi (ở đay xanh quả tròn).
- Phần gỗ: gồm các mạch gỗ to làm nhiệm vụ vận chuyển. Nhu mô gỗ chứa đầy
lignin làm nhiệm vụ chống đỡ. Trong cây, gỗ là thành phần hình thành sớm bao
gồm hai loại là gỗ sơ sinh và gỗ thứ sinh.
- Tượng tầng: bao gồm một số tế bào dài và hẹp, không màu sắc và không có
gian bào theo phương hướng phóng xạ. Tế bào tượng tầng có vách rất mỏng, nội
chất đậm đặc, nhân lớn, dịch tế bào bé, khả năng phân chia rất mạnh.
- Phần vỏ: Là phần ngoài cùng của biểu bì, chỉ có 1 lớp tế bào bị cutin hóa.
Trong tầng còn có 2 – 3 lớp tế bào chứa các tinh bột.
* Cấu tạo tế bào sợi đay [5]
- Cấu tạo: Tế bào sợi đay có tiết diện đa giác, vách tế bào dày và hóa gỗ. Tế
bào sợi đay dày khoảng 500 – 600 µm, bề ngang 10 – 30 µm. Cứ 30 – 50 tế bào sợi
hợp thành bó sợi. Nhiều bó sợi hợp lại thành lớp sợi, nhiều lớp sợi hợp thành mô
sợi, nhiều mô sợi hợp thành mạng lưới sợi.
- Sự phát triển của mô sợi: Sợi đay được hình thành khá sớm, sau khi cây mọc
từ 6 – 8 ngày thì libe thân đã sinh ra sợi sơ cấp và sau đó tốc độ phát triển của sợi
đay tỷ lệ thuận với tốc độ sinh trưởng bên ngoài của cây.
- Tỷ lệ sợi: Sợi sơ cấp ít hơn sợi thứ cấp nhưng chất lượng tốt hơn do có màng
tế bào dày hơn, tích lũy nhiều cellulose hơn.
Thành phần hoá học của cây đay được thể hiện ở hình 2.2. [8]

Hình 2.3: Biểu đồ thể hiện thành phần hoá học của đay

7

Từ biểu đồ hình 2.3 ta thấy, đay có hàm lượng cellulose khá cao chiếm 60,5 %,
hàm lượng lignin thấp chiếm 12,7 %, đây là một điểm thuận lợi cho quá trình nấu
bột giấy vì đỡ tiêu hao hóa chất.
Cây đay là là loại cây thân thảo ngắn ngày, thời gian thu hoạch khoảng 4 tháng
tuổi. Cây đay phát triển nhanh, có sức chịu đựng được với các loài cỏ dại. Nó là loại
cây nhiệt đới, có khoảng thích nghi rộng, có thể trồng với quy mô công nghiệp. Cây
đay có độ trắng nguyên thuỷ tương đối cao, là loại nguyên liệu dễ thu hoạch và
không có phân loại trong thu hoạch, dễ vận chuyển và tồn trữ.
Ngay từ những năm 60 của thế kỷ trước, toàn bộ thân cây đay đã được đánh giá
là nguồn nguyên liệu xơ sợi có triển vọng để sản xuất bột giấy (Nieschlag, 1960).
Trong những năm 70 của thế kỷ trước, Viện Công nghiệp giấy và xenlulo đã tiến
hành nghiên cứu cây đay dùng làm nguyên liệu sản xuât bột giấy. Cả vỏ và thân cây
đay đều có thể dùng làm nguyên liệu sản xuất giấy riêng từng phần hoặc hỗn hợp cả
thân và vỏ, theo các công nghệ khác nhau (Kaldor, 1990). Cây đay không cần nấu
lâu để làm thành bột giấy, so sánh với những loại cây khác. Hơn nữa, cây đay
không cần phải tẩy, vì tế bào trắng tự nhiên, nó có hàm lượng lignin thấp so với gỗ.
Đay là loại nguyên liệu xơ sợi dài, chiều dài xơ sợi trung bình 5,25 mm, đường
kính trung bình 20 μm. Chiều dài xơ sợi phần vỏ rất cao từ khoảng 20 mm. Với ưu
điểm chiều dài xơ sợi như vậy thì khả năng sản xuất ra giấy có độ bền cơ lý cao là
rất tốt. Lõi (thân) cây đay dùng để sản xuất bột giấy có thể cho hiệu suất bột đạt
khoảng 40 %. Bột từ vỏ cây đay sản xuất theo phương pháp hoá học rất phù hợp để
sản xuất các loại giấy đặc chủng. So với bột làm từ gỗ mềm, bột sản xuất từ vỏ cây
đay có độ chịu kéo ngang bằng nhưng độ bền xé thì cao hơn nhiều. Vì vậy, vỏ cây
đay có thể dùng làm để sản xuất bột giấy thay cho gỗ mềm. Bột giấy từ lõi cây đay
so với bột từ gỗ cứng có độ chịu xé thấp hơn nhưng độ bền kéo và độ chịu bục lớn
hơn (Kaldor, 1990).
Theo những nghiên cứu và ứng dụng loại nguyên liệu này vào trong sản xuất
giấy ở các nước trên thế giới như Thái Lan, Ấn Độ… thì đay được xem là một trong
những loại nguyên liệu phi gỗ thích hợp nhất cho ngành giấy. Ở nước ta, dự án nhà

8


máy bột giấy Phương Nam sử dụng nguồn nguyên liệu chính là cây đay, được xem
là một trong những bước ngoặc lớn về việc mở rộng nguồn nguyên liệu cho ngành
giấy trong nước.
2.2.2 Giới thiệu về tre lồ ô
Tre lồ ô có tên khoa học Schizostachyum Zollingeri Steud, thuộc họ phụ
Bambusoideae, họ Poaceae, là cây thuộc lớp thực vật một lá mầm, ngành thực vật
hạt kín. Lồ ô có thân cao, tuổi thành thục của thân tre là sau 3 năm. Tuổi thọ không
quá 8 – 10 năm.
Lồ ô là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá của đất nước ta. Đây là một trong
những loài tre được con người biết đến và sử dụng lâu đời, có sản lượng lớn và giá
trị đứng thứ hai sau gỗ. Tre lồ ô cũng như các loài tre khác đã được sử dụng rộng rãi
trong các lĩnh vực như làm vật liệu xây dựng nhà cửa, nguyên vật liệu trong trang
trí nội thất, sản xuất các mặt hàng mỹ nghệ, sản xuất giấy …

Hình 2.4: Tre lồ ô
 Phân bố: Ở Việt Nam lồ ô mọc phổ biến từ tỉnh Quảng Nam trở vào, tập
trung nhất ở phần Nam Tây Nguyên (tỉnh Lâm Đồng) và vùng Đông Nam Bộ, đặc
biệt mọc thành rừng có diện tích lớn (được gọi là biển tre) ở tỉnh Bình Phước

9


khoảng 107° kinh độ đông và 12° vĩ độ bắc. Riêng ở huyện Phước Long tỉnh Bình
Phước, rừng lồ ô chiếm tới 40 % diện tích tự nhiên toàn huyện. Ở hầu hết các tỉnh
khác của vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Nam Trung Bộ đều thấy lồ ô mọc rải
rác. [25]

 Điều kiện sinh thái: vùng phân bố lồ ô có khí hậu nhiệt đới, chịu ảnh hưởng
rõ rệt của gió mùa. Nhiệt độ không khí trung bình năm 26,2 °C, lượng mưa trung
bình năm 2045 mm, tập trung từ tháng 4 đến tháng 11. Độ cao so với mực nước
biển từ 100 – 400 m. Địa hình đồi thấp, nhấp nhô, lượn sóng. Đất màu đỏ hoặc nâu
vàng thành phần cơ giới thịt hoặc sét, thoát nước tốt, không có đá lẫn, tầng đất dày
trên 100 cm, độ phì cao.
 Đặc điểm sinh trưởng: tre lồ ô có thân gỗ, hình ống, chia thành đốt, trong
ruột rỗng có màng ngăn cách. Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, từ khi ra măng đến
lúc trưởng thành chỉ trong một thời gian ngắn 2 – 3 tháng có thể đạt chiều cao 5 –
10 m, sau 3 – 5 năm có thể khai thác và sử dụng.
Hình thái: Lồ ô là loài tre to, không có gai. Thân ngầm dạng củ, thân khí sinh
mọc cụm thành bụi thưa, thường không thẳng, chiều cao cây 14 – 18 m, ngọn cong
rủ, đường kính phổ biến 5 – 6 cm, to hơn là 7 – 8 cm, chiều dài trung bình của lóng
40 – 60 cm, các lóng giữa thân dài đến 80 – 90 cm, các lóng gốc chỉ dài 30 – 50 cm,
vách thân dày 1,1 cm, trọng lượng tươi khoảng 14,8 kg. Thân tròn đều, nhẵn, vòng
mo nổi rõ, được phủ bằng một lớp lông màu nâu xám bạc. Lúc non thân tre màu
xanh bạc do được phủ bằng một lớp lông trắng, khi già thân màu lục và có địa y
trắng mọc loang lổ từng đốm.
Thành phần hóa học của tre ồ ô được biểu thị ở biểu đồ hình 2.5. [15]
Thân lồ ô có tỉ lệ cellulose 52,63 %, lignin 22,37 %, chiều dài sợi đạt 1,9 – 2,4
mm, vì vậy được dùng làm nguyên liệu tốt cho sản xuất giấy có độ dai cao.

10


Hình 2.3: Biểu đồ thể hiện thành phần hoá học của tre lồ ô
2.2.3 So sánh một số yếu tố về thành phần hóa học và kích thước xơ sợi của đay
và lô ô so với các nguyên liệu khác [1], [4], [8 ], [15], [20]
Kết quả so sánh hàm lượng cellulose, hemicellulose, lignin và chiều dài xơ sợi
của đay và tre lồ ô với các nguyên liệu khác được thể hiện lần lượt ở các biểu đồ

hình 2.6, 2.7, 2.8 và 2.9.

Hình 2.6: Biểu đồ so sánh hàm lượng cellulose của đay và lồ ô với các nguyên liệu
khác
Từ biểu đồ hình 2.6 ta thấy đay có hàm lượng cellulose khá cao chiếm 60,5 %,
cao hơn thông 2 lá, bạch đàn, keo lai. Lồ ô cũng có hàm lượng cellulose cao chiếm

11


50,57 %. Do đó khả năng sử dụng phối hợp hai nguyên liệu này để sản xuất giấy có
độ bền cơ lý cao là rất tốt.

Hình 2.7: Biểu đồ so sánh hàm lượng hemicellulose của đay và lồ ô với các nguyên
liệu khác.
Từ biều đồ hình 2.7 ta thấy đay có hàm lượng hemicellulose 24 %, lồ ô có hàm
lượng hemicellulose 18,22 % cao hơn hàm lượng hemicellulose của các nguyên liệu
khác như bạch đàn, lục bình, thông hai lá … nhưng vẫn ở mức độ vừa phải, phù hợp
để sản xuất giấy.

Hình 2.8: Biểu đồ so sánh hàm lượng lignin của đay và lồ ô với các nguyên liệu
khác.

12


Từ biều đồ hình 2.8 ta thấy hàm lượng lignin của đay khá thấp chiếm 12,7 %
thấp hơn hàm lượng lignin của thông 2 lá, keo lai, bạch đàn và chỉ cao hơn hàm
lượng lignin của lục bình. Đây là điểm thuận lợi cho quá trình nấu bột và tẩy vì đỡ
tiêu hao hóa chất. Hàm lượng lignin của tre lồ ô thì tương đối chiếm 22,37 %, thấp

hơn hàm lượng lignin của thông hai lá và keo lai.
Từ biều đồ hình 2.9 ta thấy đay có chiều dài xơ sợi là 5,25 mm thuộc dạng xơ
sợi dài, còn xơ sợi tre có chiều dài là 2,4 mm ở mức trung bình. Do đó khi kết hợp
cả hai nguyên liệu này thì khả năng tạo ra tờ giấy có độ bền cơ lý tốt là rất cao.

Hình 2.9: Biểu đồ so sánh chiều dài xơ sợi của đay và lồ ô với các nguyên liệu
khác.
Như vậy qua các biểu đổ so sánh trên ta thấy rằng nguyên liệu đay và tre lồ ô có
các đặc tính về hàm lượng cellulose, hemicellulose, lignin hay chiều dài xơ sợi rất
phù hợp để sản xuất giấy. Đay với hàm lượng cellulose cao, hàm lượng lignin thấp,
xơ sợi dài còn tre lồ ô cũng có hàm lượng cellulose cao, chiều dài xơ sợi trung bình,
khi phối trộn hai loại nguyên liệu này với nhau thì khả năng tạo ra các loại giấy cần
độ bền cao như giấy bao gói là rất tốt.
2.3 Tổng quan về giấy bao gói
Giấy bao gói gồm rất nhiều chủng loại giấy với chất lượng khác nhau. Theo đó
mà bột giấy nguyên liệu để làm các loại giấy này cũng thay đổi trong một khoảng

13