Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất giấy in số 1 năng suất 110.000 tấnnăm –Phần chuẩn bị bột giấy

Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

MỤC LỤC

MỤC LỤC.......................................................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................... 7
PHẦN I............................................................................................................................... 8
TỔNG QUAN..................................................................................................................... 8
1.1. Lịch sử ngành giấy................................................................................................9
1.2. Khái quát công nghiệp giấy ở trên thế giới và Việt Nam.....................................10
1.2.1

Công nghiệp giấy thế giới.............................................................................10

1.2.2. Công nghiệp giấy ở Việt Nam.........................................................................10
1.3. Khái quát về các loại giấy....................................................................................13
1.3.1. Phân loại giấy..................................................................................................13
1.3.2

Tính chất giấy...............................................................................................14

1.4. Nguyên liệu cho sản xuất giấy.............................................................................15
1.4.1. Bột bán hóa...................................................................................................17
1.4.2. Bột cơ............................................................................................................17
1.4.3. Bột tái sinh....................................................................................................17
1.5. Phụ gia trong sản xuất giấy..................................................................................18
1.5.1. Phụ gia chống thấm......................................................................................19
1.5.2. Phụ gia làm tăng độ bền cơ lý......................................................................26
1.5.3. Các chất độn.................................................................................................27

1.5.4. Các chất trợ bảo lưu.....................................................................................30
1.5.5. Phụ gia tăng trắng........................................................................................32
1.5.6. Các phụ gia khác (một số phụ gia trong tráng phủ)......................................33
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 1


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

1.6. Các quá trình chuẩn bị bột...................................................................................34
1.6.1. Quá trình nghiền...........................................................................................34
1.6.2. Hệ thống lọc cát..............................................................................................50
1.6.3. Thiết bị phá bọt...............................................................................................53
1.6.4. Sàng tinh.........................................................................................................53
PHẦN II............................................................................................................................ 56
LẬP LUẬN CHỌN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT...........................................................56
CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHỌN............................................................................56
1. Lập luận kinh tế........................................................................................................56
2. Lập luận chọn dây chuyền sản xuất..........................................................................57
2.1. Những yêu cầu kỹ thuật đối với sản phẩm giấy in số I theo tiêu chuẩn Việt Nam
57
2.2. Chọn dây chuyền sản xuất..................................................................................58
2.3.Bảng chỉ tiêu kỹ thuật chọn.................................................................................61
PHẦN III..........................................................................................................................66
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT......................................................................................66
1. Sàng tinh (ĐCT-1).....................................................................................................68
1.1. Lượng vật chất đi ra...........................................................................................68

1.2. Lượng bổ sung...................................................................................................69
1.3. Tổn thất..............................................................................................................69
1.4 Lượng vào..........................................................................................................70
2. PHÁ BỌT (ĐCT-2)...................................................................................................72
3. Lọc cát 3 cấp (ĐCT-3)...............................................................................................72
3.1. Lọc cát cấp 1......................................................................................................72
3.2. Lọc cát cấp 2......................................................................................................74
3.3. Lọc cát cấp 3......................................................................................................75
3.4. Lượng nước bổ sung..........................................................................................76
4. Pha loãng trước lọc cát (ĐCT-4)...............................................................................78
4.1. Lượng ra khỏi pha loãng....................................................................................78
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 2


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

4.2. Lượng vào pha loãng.........................................................................................79
5. BỂ BỘT SAU NGHIỀN TINH(ĐCT-5)....................................................................82
6. Nghiền tinh( ĐCT-6).................................................................................................82
7. Bể parabol ( ĐCT-7).................................................................................................83
7.1. Lượng vào bể.....................................................................................................83
7.2. Lượng ra khỏi bể parabol...................................................................................84
8. BỂ HỖN HỢP(ĐCT-8).............................................................................................85
8.1 Lượng ra bể hỗn hợp :.........................................................................................85
8.2 Lượng vào bể hỗn hợp :......................................................................................86
9. Bể bột sợi dài sau nghiền côn ( ĐCT-9)....................................................................90

10. Nghiền côn bột sợi dài (ĐCT-10)............................................................................90
11. Bể bột sợi dài sau nghiền thủy lực I (ĐCT-11)........................................................91
11.1. Lượng ra...........................................................................................................91
11.2. Lượng vào........................................................................................................91
11.3. Lượng bổ sung.................................................................................................92
12. Nghiền thủy lực I (ĐCT-12)....................................................................................92
12.1. Lượng ra........................................................................................................... 92
12.2. Lượng vào........................................................................................................93
12.3. Lượng bổ sung.................................................................................................93
13. Bể bột sợi ngắn sau nghiền đĩa ( ĐCT- 13).............................................................94
14. Nghiền bột sợi ngắn ( ĐCT-14)...............................................................................95
15. Bể bột sợi ngắn sau nghiền thủy lực II (ĐCT-15)...................................................95
15.1. Lượng ra........................................................................................................... 95
15.2. Lượng vào........................................................................................................96
15.3. Lượng nước bổ sung........................................................................................96
16. Nghiền thủy lực II ( ĐCT- 16)................................................................................97
16.1. Lượng ra........................................................................................................... 97
16.2. Lượng vào........................................................................................................97
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 3


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

17. BỂ BỘT GIẤY RÁCH SAU NGHIỀN ĐĨA(ĐCT-17)...........................................98
18. NGHIỀN ĐĨA GIẤY RÁCH (ĐCT-18)..................................................................99
19. BỂ BỘT GIẤY RÁCH SAU NGHIỀN THUỶ LỰC(ĐCT-19)............................100

19.1. Lượng ra.........................................................................................................100
19.2. Lượng vào......................................................................................................100
19.3. Lượng bổ sung...............................................................................................101
20. NGHIỀN THUỶ LỰC BỘT GIẤY RÁCH (ĐCT-20)..........................................101
20.1. Lượng ra.........................................................................................................101
20.2. Lượng vào......................................................................................................102
20.3. Lượng bổ sung...............................................................................................102
21. TÍNH TOÁN PHỤ GIA....................................................................................103
PHẦN IV........................................................................................................................ 110
TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ...........................................................................................110
1. SÀNG ÁP LỰC......................................................................................................110
2. HỆ LỌC CÁT........................................................................................................111
3. HỆ THỐNG NGHIỀN............................................................................................112
3.1 Nghiền tinh (nghiền côn)...................................................................................112
3.2 Hệ thống nghiền chính......................................................................................114
3.3. Ngiền thủy lực tấm ..............................................................................................117
3.3.1.Nghiền thủy lực tấm bột sợi dài.....................................................................117
3.3.2.Nghiền thủy lực tấm bột sợi ngắn...................................................................118
3.3.3.Nghiền thủy lực bột giấy rách........................................................................119
4. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN BỂ..................................................................................120
4.1 Bể bột hỗn hợp.................................................................................................120
4.2 Bể bột sợi dài sau nghiền côn và bể bột sợi dài sau nghiền thuỷ lực...............121
4.3 Bể bột sợi ngắn sau nghiền đĩa và bể bột sợi ngắn sau nghiền thuỷ lực...........121
4.4 Bể bột bột giấy rách sau nghiền đĩa và bể bột giấy rách sau đánh tơi.............122
5. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN BƠM..............................................................................123
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 4

Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

5.1. Bơm từ nghiền thủy lực bột sợi dài đến bể chứa bột thô..................................124
5.2. Từ bể chứa bột thô sợi dài đến nghiền côn.......................................................124
5.3. Bơm từ nghiền thủy lực bột sợi ngắn đến bể chứa bột thô sợi ngắn.................125
5.4. Bơm từ bể bột sợi ngắn sau nghiền thủy lực đến nghiền đĩa...........................125
5.5. Từ nghiền thủy lực giấy rách đến bể giấy rách sau nghiền thủy lực.................126
5.6. Từ bể bột giấy rách đến nghiền đĩa giấy rách...................................................127
5.7. Bơm từ bể bột sợi dài sang bể hỗn hợp............................................................127
5.8. Bơm từ bể bột sợi ngắn sang bể hỗn hợp.........................................................128
5.9. Bơm từ bể giấy rách vào bể hỗn hợp................................................................128
5.10. Bơm từ bể parabol tới bể hỗn hợp..................................................................129
5.11. Bơm bột từ bể hỗn hợp đến nghiền tinh.........................................................129
5.12 Bơm pha loãng vào lọc cát cấp 1....................................................................130
5.13 Bơm tới lọc cát cấp II.....................................................................................131
5.14 Bơm tới lọc cát III..........................................................................................131
6. CHUẨN BỊ CÁC CHẤT PHỤ GIA........................................................................132
6.1 CaCO3..............................................................................................................132
6.2 AKD.................................................................................................................. 134
6.3 Tinh Bột cation..................................................................................................134
6.4 Bentonit.............................................................................................................135
PHẦN V.........................................................................................................................137
KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM.....................................................................137
1. Kiểm tra chất lượng bột giấy...................................................................................138
1.1. Xác định độ ẩm của bột giấy............................................................................138
1.2. Xác định độ nghiền của bột giấy......................................................................139
1.3. Xác định độ tro của bột và của giấy.................................................................140
2. Kiểm tra chất lượng của giấy thành phẩm...............................................................141

2.1. Xác định các thông số về cấu trúc giấy............................................................141
2.2. Độ bền cơ lý của giấy.......................................................................................142
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 5


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

2.3. Xác định độ hút nước. Phương pháp Cobb [TCVN 6726:2000]......................145
2.4. Xác định các đặc tính quang học của giấy........................................................146
PHẦN VI. TÍNH XÂY DỰNG VÀ KINH TẾ..........................................................148
6.1. TÍNH XÂY DỰNG..............................................................................................148
6.1.1. Lựa chọn địa điểm đặt nhà máy....................................................................148
6.1.2. Thiết kế tổng mặt bằng..................................................................................156
6.1.3. Thiết kế phân xưởng bột...............................................................................159
6.2. TÍNH KINH TẾ...................................................................................................163
6.2.1. Tính điện năng..............................................................................................164
6.2.2. Điện năng dùng để chiếu sáng......................................................................167
6.2.3. Bố trí lực lượng sản xuất...............................................................................170
6.2.4. Xác định vốn đầu tư......................................................................................171
6.2.5. Tính giá vốn bán hàng cho một đơn vị sản phẩm..........................................175
PHẦN VII....................................................................................................................... 180
KẾT LUẬN....................................................................................................................180
PHẦN VIII...................................................................................................................... 181
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................181
PHẦN IX........................................................................................................................ 182
PHỤ LỤC....................................................................................................................... 182

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 6


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án này trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy Nguyễn Trung
Thành, là người trực tiếp hướng dẫn em trong thời gian làm đồ án . Cảm ơn các thầy,cô
trong bộ môn. Đặc biệt là Thầy Lê Quang Diễn , Cô Doãn Thái Hòa đã luôn luôn chỉ bảo
và giúp đỡ em trong quá trình học tập cũng như trong cuộc sống trong xuốt 5 năm học tại
bộ môn.
Em cũng xin gửi lời biết ơn chân thành nhất tới Thầy Nguyễn Trung Thành . Trong quá
trình làm đồ án không những giúp em hoàn thành được đồ án mà còn giúp em bổ xung
được rất nhiều kiến thức. Từ một sinh viên yếu kém nhở sự chỉ bảo của Thầy Nguyễn
Trung Thành mà giờ đây em cũng đang và dần học hỏi không ngừng để hoàn thiện mình
hơn rất nhiều.
Xin chân thành cảm ơn

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 7


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

PHẦN I
TỔNG QUAN

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 8


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

1.1.

2017

Lịch sử ngành giấy
Giấy có một vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống của con người. Từ thời xa

xưa giấy đã được biết đến như một phương tiện để ghi chép, lưu trữ, truyền bá thông tin
tác phẩm nghệ thuật và văn hóa. Nhờ có giấy mà ngày nay chúng ta mới có thể được tận
mắt chiêm ngưỡng những tác phẩm đồ sộ từ ngày xưa như các tác phẩm bất hủ, các loại
bản đồ… Sau này đã thâm nhập vào rất nhiều các lĩnh vực trong cuộc sống chẳng hạn như
dùng để bao gói, in ấn, làm vật liệu xây dựng, vật liệu cách điện.
Từ thời cổ đại, người Ai Cập đã làm ra những tờ giấy đầu tiên bằng xé thân cây
Papyrus rồi ép mỏng thành tờ giấy. Tuy nhiên nghề làm giấy chỉ thực sự bắt đầu từ Trung
Quốc khi người Trung Quốc đã biết dùng huyền phù của sợi tre, nứa hoặc cây dâu tằm để
làm giấy… Sau đó tại đây nghề làm giấy đã được phát triển đến mức cao.
Vài thế kỷ sau đó qua con đường giao lưu, buôn bán nghề làm giấy nghề làm giấy
đã lan truyền đến Trung Đông và Châu Âu, tại đó nguồn nguyên liệu để làm giấy như vải

bông, sợi lanh rất dồi dào. Đầu thế kỷ XI đã có một số nhà máy giấy ở Tây Ban Nha, Ý,
Đức, Pháp. Còn tại Châu Mỹ, nhà máy giấy đầu tiên được đặt tại Philađenphia. Đầu thế
kỷ XV nghề làm giấy đã thực sự phát triển đến qui mô công nghiệp. Từ đó đến nay ngành
giấy liên tục phát triển với những cải tiến và phát minh liên tục làm cho bộ mặt của công
nghiệp giấy ngày càng khởi sắc. Đặc biệt ở thế kỷ XX đã phát minh ra những kỹ thuật nấu
hiện đại như nấu liên tục, nấu siêu mẻ, tẩy liên tục, ép keo, tráng phấn…với mức tự động
hoá cao, dần thay điều khiển thủ công bằng hệ thống điều khiển máy tính điện tử. Với sự
tìm tòi,khám phá của con người thì ứng dụng của giấy hầu như không không có giới hạn.
Có thể nói sự phát triển của ngành công nghiệp giấy gắn liền với nền văn minh nhân loại.
Nhìn vào mức tiêu thụ giấy của một quốc gia nào đó ta có thể đánh giá được sự phát triển
của quốc gia đó. Như vậy có thể thấy nền kinh tế càng phát triển thì ứng dụng của giấy
càng sâu rộng và nhu cầu tiêu thụ giấy càng lớn. Ngày nay ngành công nghiệp điện tử
thông tin đang phát triển mạnh mạnh mẽ, các ấn phẩm điện tử rất nhiều nhưng những nhu
cầu về các sản phẩm giấy phục vụ cho in ấn vẫn tăng bởi vì về một khía cạnh nào đó các
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 9


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

ấn phẩm điện tử không thể thay thế các ấn phẩm từ giấy. Không chỉ có những ứng dụng
rộng rãi, mà ngành công nghiệp giấy còn giải quyết được rất nhiều lao động cho xã hội,
góp phần vào nền kinh tế quốc dân. Vì vậy trong tương lai ngành công nghiệp giấy sẽ tiếp
tục phát triển mạnh mẽ.
1.2.

Khái quát công nghiệp giấy ở trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Công nghiệp giấy thế giới
Trong suốt lịch sử phát triển 2000 năm của mình, ngành công nghiệp giấy đã trải

qua những bước thăng trầm, những xu hướng chung là ngày càng tăng về mặt số lượng,
chất lượng và chủng loại .
Sản lượng giấy toàn thế giới năm 2006 là 294,4 triệu tấn. Trong những năm gần
đây, mức tăng trưởng của toàn ngành đạt 3%/năm, riêng khu vực Châu Á - Thái Bình
Dương là 6%/năm .
Theo dự đoán của nhà nghiên cứu, từ nay đến năm 2010, mức tăng trưởng của thế
giới sẽ đạt 2, %/năm về sản phẩm giấy các loại, 4,5 %/năm về mức tiêu thụ, mức tiêu thụ
trung bình sẽ tăng từ 46,3 kg/người lên tới 49 kg/người với sự phân bố như sau:
Do xu hướng phát triển chung, nền kinh tế trên các lục địa đều gia tăng, dẫn tới
mức tiêu thụ giấy cũng tăng, công nghiệp giấy phát triển. Năm 2006 bình quân thế giới
hiện là: 54 Kg/người/năm. Một số nước có nền sản xuất bột lớn như: Canada, Thụy điển,
Phần Lan, Mỹ, Braxin, công nghiệp giấy từ buổi đầu sơ khai là kết những cây cỏ lại với
nhau thành tấm, thì giờ đây đã được tự động hoá về mọi mặt, cả về công nghệ lẫn thiết bị,
đã có hẳn những công ty lớn chuyên về hoá chất ngành giấy. Trên thế giới có rất nhiều
nhà máy công suất 1 triệu tấn/ năm với những dàn xeo khổ rộng 9m, 12m tốc độ
1700m/phút.
1.2.2. Công nghiệp giấy ở Việt Nam
Thực trạng
Việt Nam ngành công nghiệp giấy yếu kém với mức tiêu thụ giấy thấp vào bậc
nhất thế giới. Theo báo cáo của Hiệp hội giấy Việt Nam năm 2006 là năm phát triển với
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 10


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

tốc độ cao (19,33% so với năm 2005) của ngành giấy Việt Nam. Năm 2007 là 1 năm phát
triển với tốc độ cao (17% so với năm 2006) của nghành giấy Việt Nam.
Theo dự báo của Hiệp hội giấy Việt Nam Năm 2008 cả nước sẽ sản xuất 880.000
tấn giấy, trong đó 41.000 tấn giấy in báo, 245.000 ấn giấy in và giấy viết, 433.000 tấn
giấy làm bao bì, 51.000 tấn giấy lụa và 110.000 tấn giấy vàng mã (xuất khẩu); sẽ xuất
khẩu 135.000 tấn giấy, trong đó có 500 tấn giấy in báo, 4.000 tấn giấy in và giấy viết,
46.000 tấn giấy làm bao bì, 15.000 tấn giấy lụa và 70.000 tấn giấy vàng mã. Tuy vậy, sản
xuất giấy năm 2008 mới chỉ đáp ứng được 50% nhu cầu trong nước, nên giải pháp nhập
khẩu 532.850 tấn giấy, trong đó 28.000 tấn giấy in báo, 17.000 tấn giấy in và giấy viết,
175.000 tấn giấy bìa có tráng phủ, 300.000 tấn giấy bìa không tráng phủ, 3.000 tấn sản
phẩm từ giấy lụa. Như vậy, tiêu dùng biểu kiến năm 2008 ở Việt Nam là 1.268.350 tấn
giấy và đạt 15.39 kg /người / năm (dân số năm 2008 là 82,4 tiệu người ).
Ba tháng đầu năm 2008, kinh tế Việt Nam vẫn tiếp tục tăng trưởng tuy nhiên thị
trường trong nước diễn biến rất phức tập do nhiều nguyên nhân. Giá cả của một số mặt
hàng có xu hướng tăng. Chỉ số tiêu dùng (CPI) 3 tháng đầu năm là 3.7%, dự báo quí I
toàn ngành sản xuất được 198.000 tấn giấy, trong đó có 9.500 tấn giấy in báo, 55.000 ấn
giấy in và giấy viết, 99.150 tấn giấy làm bao bì, 1.900 tấn giấy lụa và 23.500 tấn giấy
vàng mã. Xuất khẩu có khả năng đạt 33.470 tấn giấy, trong đó có 110 tấn giấy in báo, 400
tấn giấy in và giấy viết, 7.900 tấn giấy lụa và 15.160 tấn giấy vàng mã. Quý I dự kiến
nhập khẩu 33.757 tấn bột (tẩy trắng ), 154.000 tấn giấy trong đó nhập khẩu 3.761 tấn
giấy in báo, 4.000 tấn giấy in và giấy viết, 67.000 tấn giấy làm bao bì không tráng phủ
(trong đó có 30.000 tấn giấy làm bao bì xi măng).
Năng lực sản xuất giấy in và giấy viết khoảng 260.00 tấn, năm 2008 vẫn có khả
năng sản xuất khoảng 245.000 tấn. Giá giấy in và giấy viết của Việt Nam vẫn cao hơn so
với giá trên thị trường khu vực và năng lực sản xuất vẫn còn dư cung vượt cầu, trong khi
đó thị trường giấy tráng phủ còn thiếu do đó giải pháp tốt nhất cho giấy in và giấy viết
Việt Nam là từ sản phẩm giấy in và giấy viết ta thực hiện tráng phủ để thu được giấy cao
cấp hơn mà thị trường Việt Nam còn đang thiếu do đó nhu cầu về giấy in và giấy viết sẽ

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 11


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

ngày càng tăng. Dự báo năm 2010 phần lớn giấy tráng phấn được sử dụng nên giấy in và
giấy viết sẽ thiếu, nhu cầu trong nước sẽ không đáp ứng được nhập khẩu sẽ tăng. Trước
tình hình đó, em được nhận đề tài là sản xuất giấy in báo cung cấp các sản phẩm giấy báo
cho các nhà máy in báo, làm tiền đề để phất triển ngành báo nước nhà,phục vụ nhu cầu
của nhân dân là một điều rất thuận lợi cho em được học hỏi kinh nghiệm trong sản xuất.
Mục tiêu phát triển của ngành giấy giai đoạn 2010- 2020
Với mức độ tăng trưởng bình quân 10- 11% / năm, trong thời kỳ từ 2008- 2020,
các mục tiêu cụ thể về sản lượng bột giấy và giấy dự kiến như sau: Sản lượng giấy sản
xuất trong nước dự kiến đạt 3600000 tấn / năm 2020. Sản lượng bột sản xuất trong nước
dự kiến đạt 800000 tấn /năm 2020.
Chủ trương tập trung đầu tư trồng rừng và sản xuất bột giấy phù hợp với chủ
trương chung của khối ASEAN nhằm cân đối nguồn bột đang thiếu hụt trong khu vực và
tiến tới xuất khẩu sang các nước khác. Trước mắt đến năm 2010 trong khối sẽ phấn đấu
gia tăng thêm 5 triệu tấn bột giấy, trong đó riêng Inđônêxia sẽ đạt trên 3 triệu tấn bột giấy
+ Phát triển tiềm năng nguồn lực của ngành và đất nước, mở rộng khả năng sử
nguồn tài nguyên, vật tư, hoá chất, năng lượng, máy móc, thiết bị lao động
+ Thoả mãn nhu cầu sản phẩm về chất lượng, chủng loại và số lượng
+ Gia tăng cạnh tranh, đạt mục tiêu hiệu quả kinh tế- xã hội, bảo vệ môi trường
 Định hướng phát triển công nghệ
Hoàn thiện và phát triển công nghệ bột hoá nhiệt cơ (CTMP), giảm thiểu ô
nhiễm môi trường

Cải tiến công nghệ sunfat, ứng dụng và hoàn thiện công nghệ nấu liên tục cải
tiến (MCC), nấu gián đoạn Super Batch, sản xuất bột mềm hơn, siêu mềm, giảm
thiểu quá trình tẩy trắng, giảm chất thải
Loại bỏ dần công nghệ tẩy trắng sử dụng Cl 2 và các hợp chất Clo, tiến tới công
nghệ tẩy trắng hoàn toàn không sử dụng Clo (TCF), giảm thiểu nước thải, khép kín
chu trình tẩy
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 12


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

Phát triển công nghệ sản xuất giấy sử dụng nguyên liệu giấy loại (OCC), ứng
dụng và phát triển công nghệ enzym trong sản xuất giấy
Phát triển công nghệ sử dụng chất độn, chất phụ gia, đa dạng hoá và nâng cao
tốc độ máy xeo
Ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin, tự động hóa điều khiển qui trình
công nghệ vận hành và giám sát thiết bị, chất lượng sản phẩm.
1.3.

Khái quát về các loại giấy

1.3.1. Phân loại giấy
Theo mục đích sử dụng:

+ Nhóm 1: Giấy dùng cho in, viết (giấy in báo, giấy in và viết…)
+ Nhóm 2: Giấy dùng trong công nghiệp (giấy bao bì, giấy chứa chất

lỏng …)
+ Nhóm 3: Giấy dùng trong gia đình (giấy ăn, giấy vệ sinh…)
+ Nhóm 4: Giấy dùng cho văn phòng (giấy fax, giấy in hóa đơn…)
Hiện nay ở Việt Nam chỉ sản xuất được các loại sản phẩm như giấy in, giấy in báo, giấy
bao bì công nghiệp thông thường, giấy vàng mã, giấy vệ sinh chất lượng thấp, giấy tissue
chất lượng trung bình… còn các loại giấy và các tông kỹ thuật như giấy kỹ thuật điệnđiện tử, giấy sản xuất thuốc lá, giấy in tiền, giấy in tài liệu bảo mật vẫn chưa sản xuất
được.
a.Theo định lượng giấy

+ Giấy mỏng : < 20 g/m2.
VD : giấy tissue.
+Giấy mỏng vừa : 30 ÷ 50 g/m2.
VD : giấy in báo.
+ Giấy trung bình : 60 ÷ 100 g/m2.
VD : giấy in, giấy văn phòng.
+ Giấy dày : 100 ÷ 150 g/m2.
VD : giấy bao gói.
+ Bìa : 150 ÷ 250 g/m2.
+ Giấy cactong : 250 ÷ 600 g/m2
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 13


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

+Ván sợi : >600 g/m2.
b.Theo phương pháp sản xuất giấy

+ Sản xuất trên máy xeo dài.
+ Sản xuất trên máy xeo tròn.
+ Sản xuất trên máy xeo nhiều lưới.
1.3.2 Tính chất giấy
a) Cấu trúc

+ Định lượng : khối lượng của 1 m2 giấy ( g/m2 ).
+ Độ chặt : g/cm3.
+ Độ xốp : cm3/g/
+ Độ hổng = (Vlỗ hổng giấy / Vgiấy)x100.
+ Độ tro : là hàm lượng chất vô cơ trong giấy (%).
+ Độ nhẵn
b) Độ bền cơ lý

+ Độ bền kéo(m)
+ Độ bền xé
+ Độ bền bục : khả năng chống lại lực tác dụng lên theo chiều vuông góc
với tờ giấy (kpa/cm2).
+ Độ bền gấp : số lần gấp đến khi đứt.
c) Độ hút nước độ thấu khí

+ Độ hút nước : lượng nước thấm vào giấy trong 1 khoảng thời gian nào
đó. ( g/ m2).
+ Độ ẩm : lượng nước trong giấy %.
d) Tính quang học

+ Độ trắng : ISO.
+ Độ trong suốt.
+ Độ đục

1.4.

Nguyên liệu cho sản xuất giấy
Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất giấy là bột giấy. Trong bột Giấy bao gồm:
Xenluloza, Hêmixenlulo và một phần lignin, ...Xenluloza là một cácbon hyđrat. Công
thức phân tử (C6H7O5)n với n là độ trùng hợp có giá trị từ 500  7000 tuỳ từng loại
nguyên liệu khác nhau, n càng cao thì độ bền của vật liệu xenlulo càng lớn, sự giảm
mức độ trùng hợp dưới một mức nào đó sẽ làm giảm giá trị độ bền của giấy thành
phẩm.

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 14


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

Công thức hoá học

ho
h

h

oh

oh

h

h
o
c h 2o h

c h 2o h

h

h
o

h

oh

oh

h

o
h
oh
h

o
h

h

h
o

c h 2o h
h

h
o

c h 2o h

n-

o
h

oh

oh

h

h

oh

h

2

Thành phần chính trong bột giấy là xenluloza, còn một phần là hemixênluloza. So
với xenluloza thì hemixenluloza có cấu tạo rất phức tạp, trong đó các đơn vị mắt xích
là các anhydro của các loại saccarit khác nhau. Đó là đồng phân tập thể của các hexa,
pentoza và các dẫn suất của axit uronic. Hemixenluloza có khối lượng phân tử nhỏ
nên dễ bị thuỷ phân trong môi trường kiềm. Nhưng với sản xuất giấy thì có tác dụng
tăng sự trương nở của sơ sợi tạo điều kiện cho sự hình thành tờ giấy có độ bền cao.
- Lignin có cấu tạo từ các khung mắt xích phenyl propan ( một phần nhỏ lignin còn lại
sau khi rửa và tẩy). Lignin là phần không cần thiết đối với sự hình thành tờ giấy chất
lượng tốt. Do vậy trong quá trình chế biến ta cố gắng loại bỏ lignin; lignin làm cho tờ
giấy có màu tối, biến chất khi bảo quản.
- Bột xenluloza chủ yếu được sản xuất từ gỗ, đây là nguyên liệu khá dồi dào xơ sợi
xenluloza. Hiện tại gỗ cung cấp 93  955% nhu cầu xơ sợi xenlulo za cho sản xuất giấy.
- Ngoài bột xenlulo từ gỗ, giấy còn được sản xuất từ các nguồn khác như: rơm, rạ, tre,
nứa, vầu, ... và giấy loại (ở Việt nam hàng năm thu hồi khoảng 150. 000 tấn giấy loại
tương ứng với sản lượng gỗ khai thác 100 nghìn ha rừng). Đây cũng là một hướng
đáng chú ý hiện nay khi mà nguồn gỗ thiên nhiên đang dần cạn kiệt và vấn đề môi
trường càng trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, nó có tác động đến giá thành giấy sản
xuất ra.

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 15


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

- Để xơ sợi có ích cho việc làm giấy, chúng phải được xử lý để thích nghi với quá

trình sản xuất tức là khả năng làm thành tờ giấy đồng đều, phát triển các mối liên kết
bền vững giữa các xơ sợi, giữa các điểm tiếp xúc. Quá trình nghiền và đánh bột có thể
loại bỏ những thành phần có hại cho quá trình sản xuất giấy (được trình bày ở phẩn lý
thuyết nghiền). Cho phép xơ sợi xenlulo được hydrat hoá, trương nở, tăng tính mềm
dẻo và khả năng liên kết của chúng.
- Ngoài tính năng tự nhiên, xơ sợi xenlulo còn đóng một vai trò quan trọng là: Quá
trình hình thành giấy xảy ra trong môi trường nước, xơ sợi được hấp thụ nước nhanh
và phân tán dễ dàng trong huyền phù bột nước, khi xơ sợi ướt được nhóm lại với nhau
trong lúc vận hành để hình thành tờ giấy thì mối liên kết được xúc tiến bằng cách thu
hút các phân tử nước lại với nhau và đối với nhóm OH bề mặt của xenlulo liên kết với
nhau bằng liên kết hydro trong khi các xơ sợi riêng lẻ có độ bền kéo cao thì các thông
số độ bền giấy phụ thuộc vào liên kết giữa các xơ sợi, sự nghiền bột, đánh bột có xu
hướng làm giảm độ bền liên kết.
- Hầu hết các nhà sản xuất giấy đều sử dụng chất phụ gia phi xenlulo thì khả năng hấp
thụ và giữ lại nhiều thứ nguyên liệu thay đổi là rất quan trọng: Khả năng xơ sợi hấp
thụ và hút bám các chất phụ gia tan phụ thuộc vào di lực của xơ sợi và sự liên kết các
phụ gia trên xơ sợi.
- Quá trình làm giấy là quá trình biến đổi gỗ, tre, nứa... thành xơ sợi. Hay nói cách
khác là làm đứt các liên kết trong cấu trúc gỗ. Công việc này có thể thực hiện bằng
các phương pháp khác nhau: cơ học, hoá học, nhiệt cơ hoặc phối hợp các phương
pháp đó.
1.4.1. Bột bán hóa
Là bột sản xuất phối hợp hai phương pháp hoá học và cơ học, thực chất các
mảnh gỗ được làm mềm hoặc nấu cục bộ với hoá chất, sau đó được đưa vào máy
nghiền thành bột, hiệu suất 85  90% tuỳ từng loại nguyên liệu.
1.4.2. Bột cơ

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 16

Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

Bột cơ học được sản xuất từ rất lâu bằng phương pháp cơ học thông thường
nhất là công nghệ bột mài khối gỗ hoặc khúc gỗ được ép theo chiều dọc, tỳ vào lô
đá mài nhám quay, xơ sợi bị xé ra khỏi gỗ được mài và rửa ra khỏi lô bằng nước,
hỗn hợp xơ sợi và các đoạn xơ loãng được sàng để loại bỏ các mảnh sợi và các
cụm xơ quá kích thưóc. Sau đó được cô đặc để loại bỏ nước và tạo thành dung dịch
bột phù hợp cho việc sản xuất giấy. Để sản xuất ra bột chất lượng tốt, đồng đều và
có hiệu quả cao thì đòi hỏi phải khống chế cẩn thận độ nhám bề mặt lô dao mài, áp
lực tỳ, nhiệt độ nước rửa và tốc độ quay.
Trong thời gian gần đây sản xuất bột cơ học là xé và nghiền gỗ được thực
hiện dưới các đĩa nghiền quay của thiết bị nghiền đĩa, dưới tác dụng của hoá chất
hoặc nghiền làm mềm sơ bộ mảnh gỗ để thay đổi nhu cầu năng lượng và các tính
chất bột thành phẩm, còn gọi là bột cơ nhiệt.
Ưu điểm của phương pháp sản xuất giấy từ bột cơ học là biến đổi được
100% gỗ thành bột, loại bột này có độ đục cao (hàm lượng lignin gần như còn
nguyên), tính chất in tốt, nhưng giấy kém bền và dễ mất mầu khi bảo quản hay đưa
ra ánh nắng mặt trời. Để đạt được tờ giấy có độ bền (Xé, kéo, chịu lực, tăng độ
trắng) thì cần phải pha thêm bột hoá học sợi dài vào bột cơ học. Hiện nay do vấn
đề môi trường và phương pháp sản xuất bột nghiền cơ đang phát triển, các bột
nghiền cơ mới hoàn toàn thoả mãn đầy đủ, thay thế các loại bột hoá học hạn chế sự
ô nhiễm môi trường.
1.4.3. Bột tái sinh
Sử dụng nguyên liệu tái sinh đang là xu hướng được khuyến khích hiện nay
vì những lợi ích mà nó mang lại như:
-

Giảm chi phí xây dựng nhà máy bột.

-

Giảm tiêu hao năng lượng.

-

Giảm chi phí đầu tư xử lý ô nhiễm mội trường.

-

Giảm chi phí nguyên liệu cho sản xuất giấy.

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 17


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

Đứng ở góc độ kinh tế thì ý nghĩa lớn hơn cả là tạo ra một ngành công
nghiệp dịch vụ mang tính xã hội hoá cao và tiết kiệm tài nguyên đáng kể từ việc
giảm khai thác rừng tương đương với lượng giấy thải loại đưa vào tái chế.
Đối với nguyên liệu tái sinh, trước khi sử dụng, cần qua các dây chuyền tẩy
mực in (nếu có). Sau đó được đánh tơi trong máy nghiền thủy lực thành bột. Bột
1.5.

này được tách rác rồi đem sử dụng ở các khâu tiếp theo.
Phụ gia trong sản xuất giấy
Trong quá trình sản xuất giấy ngoài nguyên liệu cơ bản là bột giấy, người ta còn sử

dụng thêm các hoá chất trộn vào trong huyền phù bột giấy trước khi xeo, nhằm mục đích
truyền cho giấy những tính chất riêng biệt mà mình bột giấy không mang lại cho giấy.
Những hoá chất đó được gọi là các chất phụ gia. Các chất phụ gia thường được phân loại
theo tác dụng của chúng thành những nhóm chất sau đây:
+ Chất độn: là những chất được sử dụng để tăng tốc độ trắng, tăng độ đục cho giấy
và hạ giá thành của giấy, do vậy chất độn thường dùng là những bột mịn vô cơ, có màu
trắng, không tan trong nước và giá rẻ hơn bột giấy. Chất độn thường dùng là bột đá vôi
(canxi carbonat), cao lanh, bột talc, đioxit titan.
+ Chất keo chống thấm: là những chất sử dụng nhằm mục đích để làm giảm khả
năng hấp thụ nước của giấy, làm cho giấy trở nên không thấm khi gặp nước. Chất keo
chống thấm thường được dùng là keo nhựa thôg, keo AKD, keo ASA.
+ Chất bảo lưu: là những chất được sử dụng nhằm mục đích giữ lại được nhiều hơn
trên mặt lưới máy xeo những hạt mịn: như sơ sợi mịn, các hạt chất độn, các hạt chất keo
chống có trong thành phần bột giấy trong quá trình xeo giấy. Những chất bảo lưu thông
dụng là: phèn nhôm, tinh bột cation, PAM (Polyacrylamid), các chất trong hệ bảo lưu một
thành phần, hai thành phần và hệ bảo lưu vi hạt.
+ Chất keo bền khô: là những chất được sử dụng để làm tăng độ bền cơ lý của giấy
khi tấm giấy ở trạng thái khô. Chất keo bền khô thông dụng là keo tinh bột cation.

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 18


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

+ Chất keo bền ướt: là những chất được sử dụng để làm tăng độ bền cơ lý của giấy
khi tấm giấy ở trạng thái ướt. Những chất keo bền ướt thông dụng là: keo
ureaformalđehyd, keo melamine formaldehyd.
+ Chất tạo màu: là những chất dùng để xeo các loại giấy có màu sắc khác nhau và
chất làm trắng quang học.
1.5.1. Phụ gia chống thấm
Hầu hết các loại giấy (ngoại trừ giấy vệ sinh và một vài loại giấy đặc biệt
khác) đêu cần mang tính chống thấm nước để nó khó bị rã ra khi gặp nước.
Nước thấm vào tấm chủ yếu là do 2 hiện tượng: sơ sợi làm giấy mang tính
hợp nước và nước thấm qua các lỗ nhỏ trên bề mặt vào bên trong tấm giấy. Bản
chất của hiện tượng chống thấm của giấy dựa trên 2 nguyên tắc: hoặc là làm cho
giấy mang tính kỵ nước, hoặc những lỗ nhỏ trên bề mặt giấyđược lấp kín không
cho nước thấm vào bên trong.
Để truyền cho giấy tính chống thấm người ta thường áp dụng 2 cách sau:
- Hoặc là dùng những chất có tính kỵ nước như keo nhựa thông, keo AKD,
keo ASA… trộn chung với bột giấy trước khi xeơnh vây gọi là gia keo “nội bộ”.
Trong phương pháp này chất kỵ nước khi bám trên bề mặt xơ sợi sẽ làm cho xơ sợi
và cả tấm giấy cũng mang tính kỵ nước, tuy nhiên khả năng kỵ nước nhiều hay ít
phụ thuộc vào tỷ lệ sử dụng chất kỵ nước trong giấy.
- Hoặc dùng các chất có tính tạo màng như keo tinh bột, keo polyvinylalcol,
CMC… để tráng phủ lên bề mặt tờ giấy. Phương pháp này gọi là gia keo “bề mặt”.
Trong phương pháp này chất tạo màng sẽ lấp kín đa số những lỗ trên bề mặt giấy
làm cho nước khó có khả năng thâm nhập vào bên trong tờ giấy. Phương pháp gia
keo bề mặt còn có thêm công dụng là làm cho giấy có tính bề mặt cao(như các loại
giấy in cao cấp), không bị bong xơ ra khi gặp ma sát trong quá trình in.
Đối với một số loại giấy cần có độ bền bề mặt cao như giấy in cao cấp, giấy
photocopy, người ta áp dụng cả gia keo nội bộ và gia keo bề mặt. Mục đích của

việc gia keo nội bộ cho tấm giấy trước khi gia keo bề mặt là là làm giảm khả năng
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 19


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

keo bề mặt thấm sâu vào bên trong lớp giấy. Như vậy giảm được lượng tiêu thụ
chất keo bề mặt mà vẫn đảm bảo yêu cầu bền bề mặt của giấy.
1.5.1.1.
Keo nhựa thông
Trong phương pháp xeo axit, keo nhựa thông được dùng làm chất
chống thấm cùng với phèn nhôm được sử dụng làm chất bảo lưu. Chính vì
sự có mặt của phèn nhôm nên pH của dòng bột lên máy xeo trong khoảng
4,5 – 5 và phương pháp xeo này được gọi là phương pháp xeo axit. Phương
pháp xeo như vậy đã được áp dụng từ năm 1807. Sử dụng keo nhựa thông
làm chất chống thấm có những ưu điểm là keo rẻ tiền, dễ kiếm, hiệu quả
chống thấm tốt, không gặp những rắc rối nhiều do hiện tượng kết tủa hoặc
tích đọng của keo trên máy xeo, giấy đứt trên máy xeo dễ phân tán và dễ xử
lý lại để thu hồi bột.
1.5.1.2.
Keo AKD
Keo AKD (Alkyl Keten Dimer) có công thức cấu tạo như sau:

H

R1 CH C C

R2

O C O

Tổng số nguyên tử C trong phân tử 14-18 nguyên tử.
Khi mua về AKD thường ở dạng vẩy nến. Trước khi sử dụng
phải đưa chúng về dạng nhũ tương. Vì vậy qui trình chuẩn bị keo
AKD cũng rất quan trọng.
a) Quá trình chuẩn bị keo AKD
Quá trình chuẩn bị keo AKD được tiến hành như sau:
Hoà tan AKD trong nước nóng có nhiệt độ khoảng 70- 95ºC trong đó
đã pha sẵn chất ổn định (các polymer cation, tinh bột cation) và chất hoạt

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 20


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

tính bề mặt (lignosunfonat natri). Tinh bột cation có tác dụng kết hợp với
hạt keo tạo thành khối mang điện tích dương.
−

Lọc: cho dung dịch keo qua một màng lọc có kích thước lỗ sàng < 2

nm.

−

Bổ sung tinh bột cation.

−

Bảo vệ keo: Để tránh hiện tượng thủy phân, cần cho vào dung dịch

keo các chất mang tính axit như axit HCl hoặc H2SO4 để giảm đến pH khoảng 2,5 – 3.
−

Kiểm tra nồng độ dung dịch keo: Nồng độ điều chế khoảng 6-13%.

Trong đó tinh bột cation chiếm khoảng 20- 40%. Xu hướng thêm nhiều tinh bột cation để
tích điện dương cho hạt keo càng lớn, kéo dài tuổi thọ của keo.
−

Sử dụng:
+ Hoà loãng dung dịch keo đến nồng độ 0,1- 0,2%.
+ Lượng dùng keo rất ít: 0,05- 0,15% ( nếu giấy sử dụng nhiều
giấy tái sinh thì lượng dùng còn ít hơn nữa, chỉ khoảng 0,03- 0,06%).
+ Khi sử dụng cần tiến hành kiểm tra: nồng độ, tỷ lệ tinh bột
cation/AKD, kiểm tra chuyển động Brao của keo.
b) Các phản ứng xảy ra của keo AKD trong bột giấy
Keo AKD khi cho vào trong bột giấy, sẽ tham gia phản ứng
hóa học với xenluloza (khác với keo nhựa thông chỉ kết tủa lên bề
mặt xơ sợi)
b.1) Phản ứng chính của keo AKD với xenluloza
Trong môi trường kiềm với sự có mặt của các ion: OH -, HCO3

H
R1 CH C C R2
O C O

+

R OH

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

OH-

H2

R1 C
HCO3-

H
C C
O C

R2
O

O RX

Page 21


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

Phản ứng này xảy ra tốt nhất ở pH= 8-9. Do đó phương pháp
này còn được gọi là phương pháp gia keo kiềm tính.
b.2) Phản ứng thuỷ phân
H

R1 CH C C

R2 + H2O

H2

R1 C

O C O

H
C C
O C

R2

H2

R1 C

O

H2
C C

R2 + CO2

O

O H

(A)

(B)

Khi (A) phân hủy thành (B), B không thể tác dụng với xơ sợi
xenluloza, do đó không có tác dụng chống thấm. Phản ứng thủy phân
xảy ra mạnh khi có mặt OH-, HCO3- dư nhiều.
* Khả năng xảy ra các phản ứng khi cho AKD:
−

Khả năng tối đa trong những điều kiện tốt nhất chỉ khoảng 50- 80%.

−

Các hạt keo AKD đã tác dụng với xenluloza có khả năng chống thấm

cao hơn hai lần những hạt không tham gia phản ứng
−

Điều kiện tác dụng tối ưu với xenluloza: pH= 8-9.
Vì vậy khi cho keo AKD, phải cho thêm các ion âm để tăng pH như:

Na2CO3, NaHCO3.
Khi sử dụng AKD, chất độn phải là CaCO 3 (cung cấp HCO3-). Do đó
nếu sử dụng hàm lượng độn cao thì HCO 3- có thể đủ, không cần hoặc chỉ
cần bổ sung một lượng nhỏ Na2CO3 hay NaHCO3 cho việc đảm bảo pH tối
ưu cho quá trình gia keo.
* Quá trình cho keo
Đầu tiên, khi cho keo vào, keo sẽ kết tủa trên bề mặt xơ sợi. Sau đó
qua công đoạn sấy. Khi nhiệt độ tăng, AKD sẽ chảy ra và bao quanh
xơ sợi xenluloza. Lúc đó, phản ứng 1 xảy ra. Người ta để ổn định

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 22


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

giấy sau 24h, ở 30ºC. Sau thời gian lâu như vậy, độ chống thấm của
giấy giảm vì sau khi đã ổn định, trong lòng tờ giấy vẫn còn những
ion OH-, HCO3 tạo điều kiện cho hịên tượng thuỷ phân xảy ra, gây
hiện tượng hồi keo. Vì vậy khi cho keo, không thực hiện ở pH >9 mà
phải điều chỉnh lượng độn vào giấy vừa phải.
Độn CaCO3 sử dụng trong trường hợp sử dụng keo AKD có
hai loại: CaCO3 nghiền và CaCO3 kết tủa. Khi dùng keo AKD nên sử
dụng loại CaCO3 nghiền vì CaCO3 kết tủa nếu quá trình không triệt
để sẽ dư HCO3 và OH- gây ra hiện tượng thuỷ phân làm giảm tính
chống thấm của giấy.
* Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả cho keo

+ pH: pH tối ưu của phản ứng là 8-9 vì những lý do đã nêu trên.
+ Tỷ lệ độn: Nếu nhiều chất độn quá sẽ gây tiêu hao nhiều keo
AKD vì AKD còn phải che phủ cả bề mặt độn. Keo AKD hoạt động
hiệu quả nếu che phủ được 15% bề mặt xơ sợi (lúc đó tính chống
thấm mới phát huy tác dụng).
+ Nồng độ bột khi cho keo: Cho keo ở nồng độ bột nhỏ (<1,3%)
thì keo sẽ phân bố đông đều vì lượng keo sử dụng rất ít (0,05-0,15%
so với bột khô tuyệt đối. Vậy nên cho keo AKD ở vị trí càng gần vị
trí lên lưới càng tốt. Trong dây chuyền được thiết kế, để thuận tiện
cho việc tính toán, em chọn vị trí cho keo AKD là tại vị trí pha loãng.
Nhiệt độ cho keo, nhiệt độ sấy cũng ảnh hưởng đến hiệu quả cho
keo.
1.5.1.3.

Keo ASA

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 23


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

ASA là chất có hoạt tính cao do có chứa các nhóm axit dễ dàng
tác dụng với các nhóm OH. Khi keo ASA được gia vào dòng bột, các phân
tử ASA có thể tham gia đồng thời hai phản ứng :
-

Phản ứng với các nhóm OH của sơ sợi xenluloza, kết quả là các hạt keo
sẽ được gắn lên bề mặt xơ sợi nhờ liên kết hoá trị bền. Phản ứng này là
có ích vì các hạt keo được bảo lưu trong giấy sau quá trình xeo.

-

Phản ứng thủy phân với nước tạo thành các hạt anion ASA tích điện âm
do vậy không được bảo lưu trên sơ sợi trong quá trình xeo mà trôi theo
nước, tác dụng với các hạt cation trong nước trắng như Ca2+, Mg2+,...
tạo thành dạng kết tủa có tính dính cao làm bẩn chăn lưới, hệ thống
đường ống, bể chứa nước trắng, mau phải dừng máy làm vệ sinh, làm
tiêu hao keo ASA một cách vô ích

Cách sử dụng nhũ tương ASA trong quá trình xeo giấy:
Phản ứng thuỷ phân tiếp tục xảy ra sau khi trộn nhũ tương ASA vào
bột giấy vì pH và nhiệt độ của dòng bột thường cao hơn so với nhũ tương
ASA. Để hạn chế phản ứng này người ta có các biện pháp sau:
+ Gia nhũ tương ASA vào bột tại điểm càng gần lên máy xeo càng tốt,
nhưng keo ASA cũng cần được khuấy trộn đều với bột. Vậy người ta hay
gia nhũ tương ASA vào dòng bột tại lối ra của bể chứa bột đầu máy, hoặc tại
lối vào bơm quạt, hoặc tại lối vào của sành tinh.
+ Sử dụng một lượng nhỏ phèn nhôm (khoảng 0,5%) gia vào nhũ
tương ASA để khi gặp các anion ASA này tạo thành các hạt tích điện dương
không có tính dính, nhưng được giữ lại trên bề mặt sơ sợi nhờ lực hút tĩnh
điện dương không có tính dính, nhưng được giữ lại trên bề mặt xơ sợi nhờ
lực hút tĩnh điện, hạn chế các anion ASA tác dụng với các cation Ca 2+,
Mg2+ để tạo thành các hạt kết tủa có tính dính cao sẽ tích tụ làm bẩn chăn
lưới, hệ thống đường ống, bể chứa. Như vậy một lượng nhỏ phèn nhôm
Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 24


Đồ án tốt nghiệp- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

2017

được gia vào nhũ tương ASA sẽ có tác dụng vừa làm ổn định nhũ tương,
vừa hạn chế được sự tích tụ chất keo ASA dạng dính làm bẩn chăn lưới
trong quá trình xeo. Tuy nhiên việc sử dụng phèn trong trường hợp này
không làm tăng thêm hiệu quả chống thấm của keo ASA.
+ Độ bảo lưu keo ASA tăng khi độ bảo lưu của các xơ sợi mịn và
chất độn tăng, vì các xơ sợi mịn và các hạt chất độn có khả năng hấp thụ
nhiều hạt keo ASA trên bề mặt. Vì vậy cần phải sử dụng chất bảo lưu thích
hợp thì mới đảm bảo được hiệu quả chống thấm khi sử dụng keo ASA. Nếu
độ bảo lưu sơ sợi mịn, chất độn, chất keo ASA kém thì dễ gặp rắc rối do tích
tụ các hạt keo dính trên chăn lưới, đường ống, bể chứa bột và bể chứa nước
trắng, phải ngưng máy để làm vệ sinh.
+ Nếu sử dụng chất bảo lưu thích hợp thì tỷ lệ dùng keo ASA chỉ
khoảng 0,1 - 0,18% so với bột KTĐ là có thể đạt độ chống thấm cần thiết
(thấp hơn khoảng 10 lần so với tỷ lệ dùng keo nhựa thông).
+ Khả năng phản ứng của keo ASA với xơ sợi thì nhanh hơn hẳn keo
AKD. Hiệu quả chống thấm cho giấy đạt được ngay khi tấm giấy đi qua bộ
phận sấy.
Keo ASA được sử dụng nhiều tại Mỹ (trên 50% số công ty sản xuất
giấy theo phương pháp kiềm là dùng keo ASA). Nhưng tại Châu Âu thì keo
AKD được sử dụng nhiều hơn, lý do là keo ASA giá cao hơn và khó bảo
quản hơn keo AKD.
1.5.2. Phụ gia làm tăng độ bền cơ lý
Chất keo tăng bền khô

Độ bền cơ lý của tấm giấy được biểu thị qua các chỉ số sau:
-

Độ chịu kéo (hay còn gọi là chiều dài đứt) của giấy: là khả năng chịu lực
kéo của giấy trên máy đo chuyên dụng.

-

Độ chịu gấp: là khả năng chịu được bao nhiêu lần gấp qua gấp lại của tờ
giấy trên máy đo chuyên dụng

Phùng Văn Muôn- Lớp CN Xenluloza&Giấy- K59

Page 25