THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG CHẤT TRỢ BẢO LƯU DELTA202 TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY IN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY TÂN MAI

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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG CHẤT TRỢ BẢO LƯU
DELTA-202 TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY IN
TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY
TÂN MAI

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thanh Hồng
Ngành: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY
Niên khóa: 2005 - 2009

Tháng 05/2009


THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG CHẤT TRỢ BẢO LƯU DELTA-202 TRONG
QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY IN TẠI CÔNG TY CỔ PHẤN GIẤY
TÂN MAI

Tác giả

NGUYỄN THỊ THANH HỒNG

Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy

Giáo viên hướng dẫn:
Thạc sĩ Đặng Thị Thanh Nhàn

Tháng 05 năm 2009
i


LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn:
Gia đình đã tạo điều kiện, hỗ trợ động viên tôi trong suốt thời gian học tập và thực
hiện đề tài.
Quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là quý
thầy cô Khoa Lâm Nghiệp đã giảng dạy tận tình và truyền đạt những kiến thức chuyên
môn cũng như kinh nghiệm sống quý báo cho tôi trong suốt thời gian học tập tại
trường.
Giảng viên - Thạc sĩ Đặng Thị Thanh Nhàn hướng dẫn hết sức tận tình và chu đáo
giúp tôi thực hiện và hoàn thành đề tài này.
Ban giám đốc Công ty Cổ Phần Giấy Tân Mai cùng tập thể các anh chị thuộc Phân
xưởng Máy Giấy và Phòng Kỹ thuật sản xuất.
Tất cả bạn bè đã hỗ trợ, động viên tôi trong học tập và thực hiện đề tài.
Các tổ chức và các nhân mà tôi đã tham khảo tài liệu có liên quan đến quý vị.
Sinh viên Nguyễn Thị Thanh Hồng

ii


TÓM TẮT
T

Đề tài “Thử nghiệm sử dụng chất trợ bảo lưu Delta-202 trong quá trình sản xuất
giấy in” được thực hiện tại Công ty Cổ phần giấy Tân Mai, đề tài đã được tiến hành
thực hiện trong thời gian từ ngày 10 tháng 2 năm 2009 đến ngày 30 tháng 5 năm 2009

dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Đặng Thị Thanh Nhàn. Đề tài nhằm tìm ra phương
pháp sử dụng chất trợ bảo lưu mới thích hợp trong quá trình sản xuất giấy in để cải
thiện chất lượng giấy, nâng cao hiệu quả sản xuất.
Trong đề tài này, nguyên liệu được sử dụng là bột LBKP và bột CTMP được phối trộn
với tỉ lệ 75% LBKP và 25% CTMP. Nguyên liệu sẽ được điều hòa ở nhiệt độ phòng
trong 24 giờ và xác định độ khô, sau đó sẽ được ngâm trong nước (nhiệt độ 270C) với
thời gian 4 giờ để nguyên liệu được trương nở. Nguyên liệu ngâm xong sẽ được đánh
tơi để phân tách xơ sợi, khi đánh tơi xong lúc này sẽ được huyền phù bột có nồng độ
2%, huyền phù bột này sẽ được cho vào máy nghiền Hà Lan để chổi hóa xơ sợi, khi
nghiền xong sẽ xác định lại nồng độ và đem đi đo độ nghiền SR. Khi đạt được độ
nghiền đã đề ra là 400SR, lúc này huyền phù bột sẵn sàng cho xeo handsheet.
Công đoạn cho hóa chất vào huyền phù bột đang khuấy trước khi xeo là công đoạn
được nghiên cứu trong đề tài này. Các hóa chất sử dụng bao gồm phèn, tinh bột tổng
hợp, chất độn CaCO3 , AKD Plus 15, EKA 1510 hoặc Delta 202 và NP 882. Các hóa
chất này sẽ được cho vào theo các thí nghiệm.
Thí nghiệm 1: mức dùng bảo lưu là 0,005%
+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD – EKA 1510 – NP 882.
+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD – Delta 202 – NP 882.
Thí nghiệm 2: mức dùng bảo lưu là 0,01%
+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD – EKA 1510 – NP 882.
+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD – Delta 202 – NP 882.
Thí nghiệm 3: mức dùng bảo lưu là 0,015%
+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD– EKA 1510 – NP 882.
+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD – Delta 202 – NP 882.
Thí nghiệm 4: mức dùng bảo lưu là 0,02%
+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD – EKA 1510 – NP 882.
iii


+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD – Delta 202 – NP 882

Thí nghiệm 5: mức dùng bảo lưu là 0,025%
+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD – EKA 1510 – NP 882.
+ Phèn – Tinh bột tổng hợp - CaCO3 – AKD – Delta 202 – NP 882
Sau khi cho hóa chất vào khuấy cùng với huyền phù bột, hỗn hợp này sẽ mang đi xeo
handsheet. Trong quá trình xeo sẽ lấy toàn bộ nước trắng để đo chỉ số NTU.
Handsheet làm xong được điều hòa trong bình hút ẩm một ngày, sau đó phân tích các
chỉ tiêu độ nhám, độ đục, độ bền xé, chiều dài đứt, độ tro.
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
Ž Khi dùng EKA 1510 làm chất bảo lưu ở mức dùng 0,01% sẽ cho hiệu quả bảo lưu
tốt nhất. Giấy sẽ có độ đục cao, độ nhám thấp, độ bền cơ lí ở mức tương đối. Như vậy,
EKA thích hợp dùng làm chất bảo lưu cho những loại giấy như giấy in báo, giấy viết,
các loại giấy mà chỉ tiêu cơ lí ở giá trị vừa phải.
Ž Khi dùng Delta 202 làm chất bảo lưu ở mức dùng 0,02% sẽ cho hiệu quả bảo lưu tốt
nhất. Giấy sẽ có độ đục cao, độ nhám thấp, độ bền xé, chiều dài đứt cao. Thích hợp khi
sử dụng trong các loại giấy cần chỉ tiêu cơ lí cao như giấy in, giấy photocopy
Ž Độ bền cơ lí của giấy khi sử dụng Delta 202 cao hơn khi sử dụng EKA 1510.

iv


MỤC LỤC
Trang tựa...........................................................................................................................i
Lời cảm tạ ....................................................................................................................... ii
Tóm tắt........................................................................................................................... iii
Mục lục ............................................................................................................................v
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... viii
Danh sách các hình, biểu đồ ........................................................................................ viii
Danh sách các bảng ........................................................................................................ix
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề.................................................................................................................1

1.2. Mục đích đề tài .........................................................................................................2
1.3. Yêu cầu thực hiện .....................................................................................................2
1.4. Giới hạn đề tài ..........................................................................................................2
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN .........................................................................................3
2.1. Quy trình sản xuất giấy in tại công ty cổ phần giấy Tân Mai ..................................3
2.1.1 Quy trình chuẩn bị bột............................................................................................3
2.1.2 Quy trình xeo giấy ..................................................................................................9
2.2. Quá trình bảo lưu trên lưới xeo ..............................................................................10
2.2.1 Định nghĩa ............................................................................................................11
2.2.2 Các loại chất bảo lưu thường được sử dụng.........................................................12
2.2.3 Cơ chế hoạt động của chất bảo lưu.......................................................................13
2.3. Ý nghĩa của việc sử dụng chất trợ bảo lưu .............................................................19
2.4. Sự thoát nước qua lưới xeo.....................................................................................20
2.4.1 Định nghĩa ............................................................................................................20
2.4.2 Cơ chế giải thích sự tăng độ thoát nước qua lưới xeo khi sử dụng các chất phụ
gia ..................................................................................................................................20
2.4.3 Ý nghĩa của việc tăng độ thoát nước.......................................................................... 21
CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................22
U

3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ..........................................................................22
3.2. Hóa chất và thiết bị.................................................................................................22
v


3.2.1 Hóa chất................................................................................................................22
3.2.2 Thiết bị..................................................................................................................24
3.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................24
3.3.1 Thí nghiệm 1.........................................................................................................29
3.3.2 Thí nghiệm 2.........................................................................................................29

3.3.3 Thí nghiệm 3.........................................................................................................31
3.3.4 Thí nghiệm 4.........................................................................................................31
3.3.5 Thí nghiệm 5.........................................................................................................32
3.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu .........................................................................33
3.4.1 Phương pháp xác định độ đục của giấy................................................................33
3.4.2 Phương pháp xác định độ bền xé của giấy ...........................................................33
3.4.3 Phương pháp xác định độ đục của nước trắng .....................................................33
3.4.4 Phương pháp xác định độ nhám ...........................................................................33
3.4.5 Phương pháp xác định chiều dài đứt ....................................................................33
3.4.6 Phương pháp xác định độ bảo lưu chất độn theo độ tro .......................................... 33
3.5 Xử lý số liệu ............................................................................................................33
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................34
4.1 Ảnh hưởng của các mức hóa chất lên chỉ tiêu độ nhám..........................................34
4.2 Ảnh hưởng của các mức hóa chất lên chỉ tiêu độ đục................................................. 36
4.3 Ảnh hưởng của các mức hóa chất lên chỉ tiêu độ bền xé ........................................... 38
4.4 Ảnh hưởng của các mức hóa chất lên chỉ tiêu chiều dài đứt ...................................... 40
4.4 Ảnh hưởng của các mức hóa chất lên chỉ tiêu NTU .................................................... 42
4.5 Ảnh hưởng của các mức hóa chất lên chỉ tiêu bảo lưu................................................ 44

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................46
5.1. Kết luận...................................................................................................................46
5.2. Đề nghị ...................................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................48
PHỤ LỤC .....................................................................................................................48

vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
NXB: Nhà xuất bản

Th.S: Thạc sĩ
LBKP: Bột hóa đã tẩy
CTMP: Bột nhiệt cơ
NTU: chỉ số độ đục của nước trắng
KTĐ: khô tuyệt đối

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ
Hình 2.1 Sơ đồ qui trình chuẩn bị bột .............................................................................4
Hình 2.2 Sơ đồ khối qui trình xeo giấy ...........................................................................9
Hình 2.3 Sự dịch chuyển polymer.................................................................................12
Hình 2.4 Pam cationic ...................................................................................................13
Hình 2.5 Phản ứng tổng hợp PEI ..................................................................................13
Hình 2.6 Lớp điện tích kép ...........................................................................................14
Hình 2.7 Cơ chế trung hòa điện tích..............................................................................15
Hình 2.8 Cơ chế keo tụ theo kiểu miếng vá .................................................................16
Hình 2.9 Cơ chế keo tụ theo kiểu bắc cầu ....................................................................17
Hình 2.10 Cơ chế keo tụ của hệ bảo lưu hai thành phần .............................................18
Hình 2.11 Cơ chế keo tụ của hệ bảo lưu vi hạt ............................................................19
Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu độ nhám của giấy khi dùng Eka và Delta...............35
Hình 4.2 Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu độ đục của giấy khi dùng Eka và Delta..................37
Hình 4.3 Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu độ bền xé của giấy khi dùng Eka và Delta.............39
Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu chiều dài đứt của giấy khi dùng Eka và Delta........41
Hình 4.5 Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu độ NTU của giấy khi dùng Eka và Delta ...............43
Hình 4.6 Biểu đồ thể hiện phần trăm độn được giữ lại trên giấy khi dùng Eka và Delta
.......................................................................................................................................45

viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 3.1 Bảng các bước tiến hành thí nghiệm..............................................................25
Bảng 3.2 Bảng các mức dùng hóa chất của thí nghiệm 1 .............................................29
Bảng 3.3 Bảng các mức dùng hóa chất của thí nghiệm 2 .............................................30
Bảng 3.4 Bảng các mức dùng hóa chất của thí nghiệm 3 ............................................31
Bảng 3.5 Bảng các mức dùng hóa chất của thí nghiệm 4 .............................................31
Bảng 3.6 Bảng các mức dùng hóa chất của thí nghiệm 5 .............................................32
Bảng 4.1 Chỉ số độ nhám của giấy đối với từng loại hóa chất sử dụng và từng loại mức
dùng hóa chất.................................................................................................................33
Bảng 4.2 Chỉ số độ đục của giấy đối với từng loại hóa chất sử dụng và từng loại mức
dùng hóa chất.................................................................................................................35
Bảng 4.3 Chỉ số độ bền xé của giấy đối với từng loại hóa chất sử dụng và từng loại
mức dùng hóa chất.........................................................................................................37
Bảng 4.4 Chỉ số chiều dài đứt của giấy đối với từng loại hóa chất sử dụng và từng loại
mức dùng hóa chất.........................................................................................................39
Bảng 4.5 Chỉ số NTU của nước trắng đối với từng loại hóa chất sử dụng và từng loại
mức dùng hóa chất.........................................................................................................41
Bảng 4.6 Phần trăm độ tro được giữ lại trên giấy đối với từng loại hóa chất sử dụng và
từng loại mức dùng hóa chất .........................................................................................43

ix


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 . Đặt vấn đề
Giấy có nhiều chủng loại khác nhau như: giấy in, giấy viết, giấy in báo, giấy
carton, giấy tissue, giấy bao gói xi măng, vàng mã và các loại giấy khác... Các loại

giấy này được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống xã hội như: trong
công nghiệp, vật liệu xây dựng, lưu trữ thông tin, công nghệ in ấn và đời sống hàng
ngày.
Giấy in là loại sản phẩm rất thông dụng trong cuộc sống hàng ngày. Mặt khác các
nhà sản xuất và người tiêu thụ luôn mong muốn định lượng cơ bản của giấy in càng
thấp càng tốt, để giảm giá thành nguyên liệu và tăng lợi nhuận thu được mà vẫn đảm
bảo các tính chất khác của giấy khi in. Điều này phụ thuộc vào cách sử dụng nguyên
liệu, phụ hóa chất phụ gia và quy trình công nghệ sản xuất.
Để có được một sản phẩm giấy sau cùng phải qua nhiều công đoạn xử lý rất phức
tạp với nhiều loại hóa chất phụ trợ: chất độn, chất bảo lưu, chất chống thấm…Trong
đó việc sử dụng hợp lí chất bảo lưu để bảo lưu các thành phần xơ sợi và phụ gia là vô
cùng quan trọng.
Delta 202 là một chất bảo lưu mới trên thị trường hóa chất phụ gia ngành giấy
hiện nay. Delta 202 là dạng polymer cao phân tử tổng hợp có điện thế cation có điện
tích vừa, đặc biệt có hiệu quả trong việc kết bông chất rắn, bảo lưu xơ sợi nhỏ mịn và
chất độn, tăng khả nag8 thoát nước, tăng khả năng gôm bột nổi.
Xuất phát từ vấn đề trên tôi đã thực hiện đề tài “Thử nghiệm sử dụng chất trợ
bảo lưu Delta 202 trong quá trình sản xuất giấy in tại công ty Cổ Phần giấy Tân
Mai
Do kiến thức còn hạn chế và thời gian nghiên cứu còn hạn hẹp nên đề tài không
tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự chỉ dẫn của quý thầy cô và các bạn để
đề tài được hoàn thiện hơn.

1


1.2. Mục đích đề tài
Xác định sự ảnh hưởng của việc sử dụng chất trợ bảo lưu để cải thiện độ bền của
tờ giấy, giảm giá thành sản phẩm, tăng tính kinh tế cho sản phẩm giấy, nâng cao năng
suất của máy xeo trong quá trình sản xuất.

1.3. Yêu cầu thực hiện
Khảo sát ảnh hưởng của các mức sử dụng hóa chất đến độ nhám.
Khảo sát ảnh hưởng của các mức sử dụng hóa chất đến độ đục.
Khảo sát ảnh hưởng của các mức sử dụng hóa chất đến độ bền xé.
Khảo sát ảnh hưởng của các mức sử dụng hóa chất đến chiều dài đứt của giấy.
Khảo sát ảnh hưởng của các mức sử dụng hóa chất đến độ đục của nước trắng.
Khảo sát ảnh hưởng của các mức sử dụng hóa chất đến độ tro.
So sánh hiệu quả bảo lưu của Delta 202 và EKA 1510

1.4. Giới hạn đề tài
Đề tài được thực hiện tại:
-

Phòng thí nghiệm Đại học Nông Lâm.

-

Phòng kĩ thuật sản xuất máy 3 công ty cổ phần giấy Tân Mai.

Để đánh giá một cách hoàn thiện về hiệu quả sử dụng các chất bảo lưu đến độ
thoát nước và độ bền cơ lý cần phải xem xét nhiều yếu tố ảnh hưởng như nguyên liệu,
pH của bột, định lượng giấy…Nhưng vì thời gian cũng như điều kiện thí nghiệm cho
đề tài có giới hạn nên đề tài chỉ tìm hiểu ảnh hưởng và so sánh các chất bảo lưu thông
qua các chỉ tiêu kĩ thuật như: độ bền cơ lí, độ tro và NTU của giấy in gồm 75% bột
LBKP và 25% bột CTMP có định lượng 60 g/m2 mà không xét đến tính kinh tế của
chất bảo lưu

2

Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Quy trình sản xuất giấy in tại công ty cổ phần giấy Tân Mai
2.1.1 Quy trình chuẩn bị bột
a. Sơ đồ quy trình chuẩn bị bột
Sơ đồ qui trình chuẩn bị bột cho sản xuất giấy in tại công ty cổ phần giấy Tân Mai
được thực hiện như trong Hình 2.1
b. Thuyết minh dây chuyền chuẩn bị bột

3


Hình 2.1: Sơ đồ quy trình chuẩn bị bột
4


Tuyến bột hóa
Các bành bột LBKP 900ISO được xe chuyên dụng đưa vào hệ thống nâng được lắp
đặt cạnh hồ quậy.Tại đây người vận hành có nhiệm vụ phải chia bành bột lớn thành
các phần nhỏ trước khi được đưa vào hồ. Đóng điện cho cánh khuấy trong hồ hoạt
động. Cánh khuấy quay tạo ra sự vận động dòng xoáy tuần hoàn của dung dịch làm
các bó sợi bị va đập mạnh vào các thanh tam giác được gắn dọc theo thành hồ,các bó
sợi ma sát với nhau đồng thời các bó sợi còn bị va đập, cắt xé của cánh khuấy, làm
tách xơ sợi và phân tán chúng.
- Hồ quậy thủy lực H4
Dung tích: 23m3
Lượng bột cho vào: khoảng 1000kg (độ khô của bột 85-90%)
Dung môi hòa tan: nước trắng
Nồng độ bột: 4.5-5%
Nhiệt độ: 38-40oC

PH: 8-9
Thời gian khuấy trộn bột trong hồ: 20-30 phút. Bột sau khi ra khỏi hồ quậy có nồng độ
bột 4.5-5% được đưa về bể chứa C23
- Bể chứa C23
Dung tích: 17m3
Dạng hình: ovan
Vật liệu: bêtông
Nhiệm vụ: dự trữ, cung cấp đầy đủ và ổn định huyền phù bột cho hệ thống nghiền.
Hệ thống nghiền hiện nay nhà máy đang sử dụng là loại máy nghiền đĩa có 2 mặt
quay nằm giữa 2 mặt cố định.
Trước khi bột được đưa vào hệ thống nghiền, bột được pha loãng từ nồng độ 4.55% xuống còn nồng độ 3.2-3.5% (phù hợp vơi nồng độ bột khi nghiền) nhờ vào ống
dẫn nước trắng được nối với ống dẫn huyền phù bột từ bể chứa C23 vào máy nghiền.
Dòng bột trong máy nghiền di chuyển vào các rãnh nghiền và khoảng hở giữa dao
bay và dao đế (dao bay là dao được gắn trên đĩa nghiền ở phần quay, dao đế là dao
được gắn trên đĩa nghiền ở phần cố định), xơ sợi sẽ bị cả lực cơ học và lực nước đồng
thời tác động: đó là tác động cuộn, uốn, xoắn, kéo, nén xảy ra giữa các lưỡi dao đế và
5


dao bay, giữa sống dao với rãnh dao. Ngoài ra lực cà xát giữa các xơ sợi, cũng như
giữa xơ sợi với lưỡi dao.
Giấy GI90-60 yêu cầu độ ngiền đối với loại bột LBKP: 37-39oSR.
Bột sau khi ra khỏi nghiền có nồng độ bột 3.2-3.5% được đưa về bể chứa C21
- Bể chứa C21
Dung tích: 17m3
Dạng hình: ovan
Vật liệu: bêtông
Nhiệm vụ: dự trữ, cung cấp đầy đủ và ổn định huyền phù bột cho các công đoạn tiếp
theo
Tuyến bột cơ

Bột cơ được sử dụng để sản xuất giấy GV90-60 là loại bột CTMP được sản xuất
ngay tại nhà máy, bột được chứa trên các palet. Các palet này cũng được xe chuyên
dụng đưa đến gần hồ quậy và bột được đưa vào hồ quậy.
Cách làm việc của hồ H7 cũng giống hồ H4 nhưng bột CTMP chỉ được sử dụng
một phần nhỏ (25%) nên hồ H7 có dung tích nhỏ hơn hồ H4.
- Hồ quậy thủy lực H7

Dung tích: 7m3
Lượng bột cho vào: khoảng 1200-1300kg (độ khô bột CTMP 40-50%)
Dung môi hòa tan: nước trắng
Nồng độ bột: 4.5-5%
Nhiệt độ: 38-400C
PH: 8-9
Thời gian khuấy trộn: 20-30 phút
Bột sau khi ra khỏi hồ quậy có nồng độ bột 4.5-5% được đưa về bể chứa C11
- Bể chứa C11
Dung tích: 17m3
Dạng hình: ovan
Vật liệu: bêtông
Nhiệm vụ: dự trữ, cung cấp đầy đủ và ổn định huyền phù bột cho hệ thống nghiền

6


Tương tự hệ thống nghiền bột hóa nhưng yêu cầu bột sau nghiền có độ nghiền: 5456oSR (độ nghiền ban đầu:40-450SR)
Bột sau khi ra khỏi nghiền có nồng độ bột 3.2-3.5% được đưa về bể chứa C13
- Bể chứa C13
Dung tích: 17m3
Dạng hình: ovan
Vật liệu: bêtông

Nhiệm vụ: dự trữ, cung cấp đầy đủ và ổn định huyền phù bột cho các công đoạn tiếp
theo.
Tuyến bột cơ và bột hóa sau nghiền sẽ được trộn chung tại bể chứa C16.
Trước đây để sản xuất loại giấy GI90-60 nhà máy sử dụng hoàn toàn bột hóa (bột
nhập) giá thành cao, nhưng hiện nay sau khi nghiên cứu và sản xuất thực tế nhà máy
đã quyết định trộn thêm bột CTMP với tỷ lệ 25%, giá thành thấp hơn làm chi phí sản
xuất giảm, tăng hiệu quả kinh tế nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu chất lượng của sản
phẩm.
Bột được đưa từ bể chứa C13 và C21 về bể chứa C16 phải thông qua bộ phận van tỷ
lệ được gắn trên đường ống dẫn về C16. Bộ phận van tỷ lệ này được điều khiển bởi hệ
thống tỷ lệ FY. Giấy GI90-60 có tỷ lệ bột hoá/bột cơ: 75/25, người vận hành sẽ đặt tỷ
lệ này ngay tại hệ thống tỷ lệ FY. Sau khi đặt tỷ lệ hệ thống FY sẽ tự động điều chỉnh
mở van tỷ lệ cho bột ở C13 và C21 được đưa vào bể chứa C16.
Bể chứa C21 còn tiếp nhận bột từ hồ giấy đứt (hồ chứa bột của giấy đứt, cắt biên,
bột thu hồi trong nuớc trắng).
Nhiệm vụ của bể chứa C16: phối trộn các loại bột, phối trộn bột với các hóa chất
phụ gia theo yêu cầu, sẵn sàng chuẩn bị bơm sang hòm điều tiết, duy trì một lượng bột
ổn định đã được chuẩn bị sẵn cho máy xeo hoạt động liên tục trong trường hợp các
công doạn nghiền vì một lí do nào đó phải ngưng lại một thời gian ngắn. Nếu không ta
phải dừng máy xeo thì sẽ tiêu hao một lượng sản phẩm lớn trong quá trình dừng máy.
- Bể chứa C16:
Dung tích: 51m3
Dạng hình: Ovan
Vật liệu: Bêtông
7


Sau khi phối trộn bột được đưa đến thùng điều tiết.Là thùng chứa bột, kích thước
nhỏ, nằm ở trung gian giữa hồ chứa C16 và Fanpump, công dụng của thùng điều tiết là
để duy trì dòng chảy ổn định của dòng bột từ hồ chứa C16 sang Fanpump. Dòng bột

trong thùng điều tiết lúc ra có nồng độ 3.2% sẽ được pha loãng bằng nước trắng tới
nồng độ bột 0.5-0.6% trước khi vào Fanpump để sang thiết bị tinh lọc và sàng chọn
trước khi lên máy xeo.
Fanpump là thiết bị rất quan trọng, luôn cung cấp và duy trì ổn định dòng bột đã
hòa loãng ở nồng độ thấp 0.5-0.6%, thích hợp khi đưa vào hệ thống lọc cũng như hệ
thống sàng chọn trước khi bột được đưa lên máy xeo.
Tốc độ của bơm phụ thuộc vào định lượng của từng loại mặt hàng. Bột sau khi ra
khỏi fanpump sẽ đến hệ thống lọc li tâm. Gồm 7 đơn vị lọc ly tâm hình côn, lọc cấp 1
gồm: 4 đơn vị lọc, lọc cấp 2 gồm: 2 đơn vị lọc, lọc cấp 3 gồm: 1 đơn vị lọc. Mục đích
sử dụng hệ thống này là để tinh lọc những tạp chất nhẹ còn lẫn trong dòng bột.
Dòng bột có nồng độ 0.5-0.6% được bơm vào theo phương tiếp tuyến với đường
kính tại đầu lớn của đơn vị lọc cấp 1. Dưới tác động của lực ly tâm dòng bột sạch sẽ
thoát ra ở đầu trên, dòng bột thải xuống dưới đáy thiết bị đưa qua lọc cấp 2, bột tốt lọc
cấp 2 được đưa về lọc cấp 1, bột thải được đưa qua lọc cấp 3, bột tốt lọc cấp 3 đưa về
lọc cấp 2, bột thải đưa ra ngoài thải bỏ.
Sau khi qua hệ thống lọc ly tâm, dòng bột có nồng độ bột khoảng 0.5-0.6% được
đưa vào hệ thống sàng áp lực nhằm mục đích loại bỏ lần cuối những tạp chất có kích
thước lớn hơn so với những xơ sợi và hạt của những chất phụ gia hợp cách giúp cho
quá trình hình thành tờ giấy được đều hơn.

8


2.1.2 Quy trình xeo giấy
Thùng đầu

Ép

Sấy

Cuộn

Cắt,cuộn lại

Thành phẩm
Hình 2.2: Sơ đồ khối quy trình xeo giấy
Bột sau hệ thống sàng lọc kĩ sẽ được đưa đến thùng đầu có nồng độ bột 0.5-0.6%
lên lưới xeo.Vai trò của dàn lưới là hình thành tấm giấy ướt và là tấm đệm ướt cho các
xơ sợi bột trong lúc thoát nước cho đến khi có đủ độ bền để có thể chuyển qua công
đoạn ép mà không bị đứt
Sự hình thành tờ giấy trên lưới: quá trình thoát nước và hình thành tớ giấy chia làm
3 vùng:
Vùng tạo hình: thoát nước ở đây là tối đa, độ khô giấy nâng lên 1.5-2%
Vùng làm chặt: thoát nước từ từ qua các foil và sử dụng độ chân không thấp. Độ
khô đạt tới 4-5%
Vùng làm khô: thoát nước bằng lưu lượng không lớn và áp suất chân không cao,
qua các hộp hút chân không và trục bụng. Độ khô giấy đạt tới 20-24%
Độ chân không của trục bụng và các hộp hút chân không:
Tại dàn lưới các vòi cắt biên bằng thủy lực sẽ được điều chỉnh để cắt khổ giấy theo
yêu cầu
Giấy sau khi ra khỏi dàn lưới độ khô 20-24% và không thê loại nước bằng chân
không. Do vậy người ta loại nước bằng phương pháp cơ học bằng ép giấy
Mục đích đầu tiên của ép là thoát nước và làm chặt giấy, còn mục đích khác phụ
thuộc vào loại giấy: tạo độ nhẵn, giảm độ xốp, tăng độ bền
Độ khô của giấy khi ra khỏi ép 38-40%, độ khô này sẽ quyết định đến tính kinh tế
(giảm hơi sấy), tăng hiệu quả chạy máy (ít đứt giấy), tăng chất lượng giấy
9


Băng giấy được đưa qua từ dàn ép có độ khô 38-40% sẽ được hệ thống sấy 1 lấy đi

lượng nước còn lại trong băng giấy tạo ra băng giấy có độ khô khoảng 92%. Băng giấy
được sấy khô khi di chuyển qua các lô sấy của hệ thống sấy 1 (gồm 2 tổ sấy 1 và 2) là
các lô tròn trống rỗng, quay, chứa đầy hơi. Nó được thiết kế để gia nhiệt cho tờ giấy
qua sự tiếp xúc và loại nước ngưng qua ống xyphông lắp bên trong lô. Để loại 1kg
nước khỏi tờ giấy cần khoảng 1.2-1.5kg hơi. Nguồn hơi được đưa vào trong lô sấy là
hơi quá nhiệt được cung cấp từ trạm năng lượng. Lượng hơi cần thiết để làm khô băng
giấy được điều chỉnh để duy trì nhiệt độ sấy theo yêu cầu và độ ẩm còn lại của giấy
sau khi sấy. Ở giữa hệ thống sấy có bố trí tổ ép gồm một cặp lô ép bố trí theo phương
tạo một góc 450. Sử dụng keo cao phân tử là tinh bột anion
Gia keo bề mặt làm tăng khả năng kháng nước và liên kết các xơ sợi trên mặt để
cải thiện các đặc tính in ấn do keo lấp lỗ và các mao quản từ đó giảm sự hấp thu nước
do hiện tượng mao dẫn. Tiếp đó giấy được dẫn qua các tổ sấy 2 và 3, mục đích làm
tăng độ khô cho giấy.
Sau khi qua bộ phận sấy tấm giấy sẽ được đi tiếp vào bộ phận cán láng. Bộ phận này
bao gồm một loạt các lô rắn bằng thép và lô mềm bằng cao su, đặt nằm ngang chồng
lên nhau theo phương thẳng đứng. Tờ giấy khô đi giữa các lô dưới sức nén vì vậy cải
thiện được mức độ phẳng bề mặt, tấm giấy được nhẵn hơn, bóng hơn, chặt hơn (độ
xốp giảm). Ra khỏi cán láng giấy được cuộn lại rồi cắt cuộn cho phù hợp với yêu cầu
của khách hàng.
2.2. Quá trình bảo lưu trên lưới xeo
Thành phần chính của huyền phù bột bao gồm các thành phần sau:
Các xơ sợi dài có chiều dài 1000 – 3000 μm
Các xơ sợi mịn có chiều dài 50 – 100 μm
Các hạt mịn: các hạt chất độn, các hạt keo chống thấm, các hạt tinh bột cation có
chiều dài khoảng 2 μm.
Các polymer có khối lượng phân tử thấp và các polymer có khối lượng phân tử
cao. (Cao Thị Nhung, 2003).

10

2.2.1 Định nghĩa
a. Sự bảo lưu
Sự bảo lưu là sự giữ lại các hạt mịn như: các xơ sợi mịn, các hạt chất độn, các hạt
keo chống thấm trên tấm giấy trong quá trình thoát nước của huyền phù bột khi đi qua
bộ phận lưới của máy xeo. (Cao Thị Nhung, 2003).
b. Độ bảo lưu
Độ bảo lưu được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm về khối lượng của những hạt mịn
còn giữ lại trong giấy đối với tổng số khối lượng những hạt mịn này có trong dòng bột
trước khi lên máy xeo.
Công thức tính độ bảo lưu
FPR= [(Clô lưới-Cnước trắng) / Clô lưới] * 100 %.
Độ bảo lưu càng cao thì quá trình xeo càng hoàn thiện vì giữ lại được càng nhiều
những chất phụ gia cần dùng trong quá trình xeo, làm cho nước thoát ra từ máy xeo
càng trong. Như vậy vừa nâng cao chất lượng giấy vừa tiết kiệm giấy và ít gây ô
nhiễm môi trường.
Độ bảo lưu cao sẽ có thuận lợi khi sự keo tụ không quá mạnh, nếu không sẽ làm
cho sự tạo hình xấu đi. Khái quát độ bảo lưu cao sẽ gây ảnh hưởng đến sự tạo hình,
nhưng lúc này yếu tố được bù trừ là độ thoát nước được cải thiện.
Tính hai mặt gây ra do dòng chảy tập trung chất độn về phía lưới. Độ bảo lưu cao
đảm bảo có nhiều sợi mịn và các chất độn liên kết với phần sợi dài, vì vậy giảm tính
hai mặt cho tờ giấy. Nhưng yếu tố khác lại góp phần gây ra tính hai mặt cho tờ giấy là
sự thoát nước cơ học gây ra bởi các dao gạt có góc lớn. Bằng sự gia tăng thoát nước
hóa học và giảm thoát nước cơ học, sự hỗn loạn của dòng chảy được giảm và nhờ vậy
cải thiện được tính hai mặt. (Terrence M. Gallagher, 2007).
c. Chất bảo lưu
Chất bảo lưu là chất khi gia vào bột giấy có khả năng làm tăng độ bảo lưu của hạt
mịn trong tấm giấy. (Cao Thị Nhung, 2003; Nguyễn Thị Ngọc Bích, 2003).
d. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoạt động của chất trợ bảo lưu
- Quá trình chuẩn bị polymer

Các chất trợ bảo lưu có thể tồn tại ở dạng hạt khô hoặc dạng nhũ tương. Cả hai dạng
chất trợ bảo lưu này phải được pha loãng và khuấy trộn trước khi được cho vào dòng
11


bột lên máy xeo, nhưng yêu cầu về kỹ thuật và nồng độ thì khác nhau. Chất trợ bảo lưu
dạng hạt cần phải được pha loãng trong nước và sau đó khuấy trộn với chế độ thích
hợp để các polymer duỗi thẳng mạch ra. Nồng độ của chất trợ bảo lưu dạng này được
lựa chọn trên cơ sở yêu cầu về độ nhớt và quá trình bơm.
Khi sử dụng chất trợ bảo lưu dạng nhũ tương thì cần phải kiểm soát nồng độ và
phương pháp khuấy trộn cẩn thận hơn. Nếu pha ở nồng độ nồng độ 0,5 - 2% nên được
khuấy trộn trước 15 phút. Sau 15 phút khuấy trộn thì các phân tử polymer đã duỗi
thẳng hoàn toàn.
Chất trợ bảo lưu nên pha loãng đến nồng độ tối thiểu 0,1% để cung cấp cho quá trình
sản xuất. Nồng độ này cần cho sự phân tán đều chất trợ bảo lưu vào trong bột giấy.
Phương pháp khuấy trộn cũng rất quan trọng. Lực dịch chuyển vừa phải sẽ phát triển
được hiệu quả tối ưu của chất trợ bảo lưu. Lực dịch chuyển thấp các chất bảo lưu sẽ
không phát huy hết tác dụng. Lực dịch chuyển cao thì các chất bảo lưu sẽ bị thoái hóa
(cắt mạch) và làm giảm hiệu quả sử dụng (Terrence, 2007).

Hình 2.3: Sự dịch chuyển polymer
2.2.2 Các loại chất bảo lưu thường được sử dụng
Một số muối vô cơ có khả năng tích điện dương và đông tụ các hạt mịn như:
phèn, polyaluminum chloride...
Các cation polymer có nguồn gốc thực vật như: tinh bột cation, galactomanan...
Các cation polymer tổng hợp như: cationic polyacrylamid (C-PAM), polyamine
(PA), polyethyleneimine(PEI)...
Các vi hạt dạng keo tích điện âm như: các silicat, các hạt bentonine... (Cao Thị
Nhung, 2003).
12

R1
H2C

R2

C
C

O

CH2

N

CH2

O

R3 X

R2

Hình 2.4. PAM cationic

n CH2

CH2
N

H

CH2
N

CH2

H2C

H

N

CH2
CH2

CH2
CH2

N

n/4

CH2

N
H

H

Hình 2.5. Phản ứng tổng hợp PEI
2.2.3 Cơ chế hoạt động của chất bảo lưu
Các chất trợ bảo lưu sử dụng trên máy giấy hoạt động theo cơ chế keo tụ và kết
bông để làm gia tăng hiệu quả gia keo trong các thành phần bột mịn. Điều này làm cho
thành phần bột mịn được bảo lưu nhiều hơn. Xơ sợi dùng trong sản xuất giấy tạo ra
điện tích âm trong nước do sự phân ly của nhóm acid carboxyl và sulfonic. Những
nguyên liệu thô này bao gồm xơ sợi, thành phần mịn, chất độn và hầu hết các chất keo
hòa tan được tách loại từ gỗ khi sản xuất và tẩy bột giấy. (Terrence M. Gallagher,
2007).
Cation được gắn trên bề mặt lớp điện tích do lực hấp phụ và lực liên kết tĩnh điện.
Điện tích âm trên bề mặt trên bề mặt bị trung hòa bị trung hòa một phần bởi điện tích
dương do vậy mạng lưới thế năng của hệ thống giảm nhanh trong vùng điện tích. Thế
Zeta được xác định bằng cường độ điện tích bề mặt âm trừ đi cường độ điện tích bề
mặt dương trong lớp ion này. Lớp thứ hai là lớp cation có mật độ rất cao gắn chặt nhờ
điện thế Zeta. Tuy nhiên những cation này không được gắn chặt lên hạt. Cạnh của lớp
điện tích khuếch tán cho thấy điện thế Zeta gần về 0. (Terrence M. Gallagher, 2007).

13


Trong một hệ thống có điện thế Zeta cao, lực đẩy lớn tồn tại làm các hạt đẩy nhau
trong dung dịch. Việc sử dụng chất keo tụ sẽ trung hòa điện tích làm giảm thế Zeta.
Khi lớp điện tích khuếch tán hẹp lại, các hạt mang điện tích tiến gần lại với nhau cho
đến khi lực hấp dẫn Van der Waals lớn hơn lực đẩy và sự keo tụ xuất hiện. Thường thì
hiện tượng này xuất hiện khi thế Zeta giảm xuống đến 0, đó là cơ chế trung hòa điện
tích. Để bảo lưu chất độn và thành phần mịn trên tờ giấy, hai điều cần phải thực hiện:
Giảm lực đẩy giữa các hạt và tạo ra những vùng cation trên những hạt đó.
Nối hoặc tạo cầu nối giữa các vùng cation này tạo ra khối kết tụ riêng biệt đủ lớn
được giữ lại trong quá trình hình thành tờ giấy. (Terrence M. Gallagher, 2007)

Hình 2.6 Lớp điện tích kép
- Các cơ chế bảo lưu hạt mịn và chất độn
™

Hệ bảo lưu một thành phần với cơ chế trung hòa điện tích:

Các hóa chất sử dụng: muối vô cơ (phèn, poly aluminum chloride = PAC) hoặc
polyme khối lượng phân tử thấp (tinh bột cation mạch ngắn,..).
Chất bảo lưu thường được gia vào bột tại bể chứa đầu máy.
¾

Cơ chế trung hòa điện tích:

Sự keo tụ được hình thành do sự giảm điện tích bề mặt và kích thước của lớp điện tích
kép.
Ở điều kiện nhất định lớp điện tích kép có một chiều dày nào đó. Khi chất điện ly được
cho vào huyền phù sẽ làm giảm bề dày lớp điện tích kép. Các ion trái dấu cho thêm
14


vào làm giảm thế năng bề mặt do vậy cũng làm giảm thế năng tương tác. Các hạt lúc
này có thể tiến lại gần nhau hơn và gây ra sự keo tụ. Sự keo tụ theo cách này có thể
cho là sự trung hòa điện tích, các ion trái dấu làm thay đổi thế năng đến giá trị bằng
không. Nhưng nếu thêm chất keo tụ trên cả điểm trung hòa thì hệ keo tụ này sẽ bị phá
vỡ.
Đặc điểm của hệ keo tụ này là yếu, dễ bị phá vỡ.
Chất tạo keo tụ theo cơ chế này thường có khối lượng phân tử thấp và điện tích cao.

Hình 2.7 Cơ chế kiểu trung hòa điện tích

¾

Cơ chế bảo lưu:

Các hạt mịn (xơ sợi, chất độn) mang điện tích (-) được trung hòa bởi điện tích (+) của
các hạt cation vô cơ hoặc các cation polyme mạch ngắn. Nhờ đó các hạt mịn có thể
bám lên bề mặt xơ sợi nhờ lực hút tĩnh điện.
™

Hệ bảo lưu một thành phần với polyme cation có khối lượng phân tử thấp với

cơ chế miếng vá
Các hóa chất sử dụng: Các cation polyme khối lượng phân tử thấp như tinh bột cation,
poly amine (PA), poly amideamines (PAA),… các chất này có mạch tương đối ngắn
và mật độ điện tích (+) cao.
Gia vào bột tại bể chứa đầu máy hay sau sàng áp lực.
¾

Keo tụ kiểu miếng vá:

Các polyme cation khối lượng phân tử 105- 106 được trộn với những hạt điện tích âm,
phân tử polyme được hấp phụ hoàn toàn trên bề mặt các hạt và tạo nên những đốm vá
có điện tích dương. Phần mang điện tích dương này có thể tương tác với phần mang
điện tích âm của một hạt khác và dẫn đến sự keo tụ.
Sự trung hòa điện tích sẽ không cần thiết cho một sự keo tụ tốt.
15