NCKHPP sản xuất giấy từ rơm rạ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC
PHẨM TP.HCM

MÔN HỌC: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA
HỌC

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH
SẢN XUẤT GIẤY TỪ RƠM RẠ

GVHD: Lê Văn Nam


NỘI DUNG CHÍNH
Mở đầu
Nội dung và phương
pháp
Kết luận và kiến nghị


Thành viên nhóm 9
Nguyễn Quỳnh Như
Nguyễn Thị Phương Duyên
Nguyễn Thị Hằng
Nguyễn Thị Huệ Chi
Lương Thị Như


Chương 1: Mở đầu
Đặt vấn đề
Giấy là một mặt hàng thông
thường, sử dụng rộng rãi cho

mọi đối tượng, mọi lứa tuổi,
mọi lĩnh vực. Cuộc sống càng
hiện đại con người sử dụng
tiện ích của giấy càng nhiều:
bao gói, bao bì, giấy in tiền,....


Đặt vấn đề
Nguyên liệu chủ yếu trong công
nghiệp giấy nước ta hiện nay là
gỗ. Tuy nhiên, gỗ ngày càng đáp
ứng không đủ, do quy mô sản
xuất giấy ngày càng mở rộng và
lượng gỗ phân bố không đông
đều. Ngoài ra, một lượng không
nhỏ gỗ cung ứng cho các ngành
khác: xây dựng, chế biến,....


Đặt vấn đề
Nước ta chưa có vùng chuyên canh
kiểu công nghiệp. Hầu hết là khai
thác rừng tự nhiên, chu kì khai thác
gỗ mất nhiều năm. Trước tình hình
đó, việc nghiên cứu « Quy trình sản
xuất giấy từ rơm rạ » nhằm đánh giá
việc sử dụng nguồn nguyên liệu rơm
rạ cho công nghiệp giấy – một nguồn
phế phẩm nông nghiệp có khả năng là
nguồn nguyên liệu phi gỗ cho công

nghiệp giấy trong tương lai.


Chương 2: Nội dung và phương pháp

Nguyên liệu

Nguyên liệu từ gỗ: Gỗ là nguyên liệu chủ yếu
cho công nghiệp sản xuất giấy, bao gồm cả gỗ
cứng (lá rộng), gỗ mềm (lá kim). Trên thế giới
35% diện tích rừng là gỗ mềm, 65% là gỗ cứng.


Nguyên liệu
Nguyên liệu từ phi gỗ (rơm rạ): Cây lúa trồng bắt nguồn từ cây
hoang dại, tổ tiên xa là một cây lúa dại là loài oryza sativa
trồng ở châu Á và loài oryza glaberrima ở châu Phi. Cây lúa
Việt Nam có thể chia làm hai nhóm chính: Những giống lúa
cạn không cần mực nước thường xuyên ở gốc và những giống
lúa nước cần sinh sống ở ruộng có nước.


Thành phần hóa học của gỗ và phi gỗ
Tìm hiểu thành phần hóa học của nguyên liệu cho ta biết được tính
khả thi khi sử dụng nguyên liệu đó cho sản xuất giấy. Cây gỗ và phi
gỗ khác nhau về hình thái học của xơ sợi, kiểu tế bào hình thành
nên xơ sợi, hàm lượng các chất trong nguyên liệu,... Nhưng nhìn
chung, cây phi gỗ và cây gỗ có các thành phần hóa học giống nhau,
mỗi lớp tế bào điều gồm: hydrat cacbon, lignin – là những thành
phần cấu tạo nên tế bào nguyên liệu.

• HYDRAT CACBON:
Cellulose

Hemicellulose


LIGNIN

Lignin có liên kết chặt chẽ với hydrat cacbon đặc biệt là có liên
kết hoá học với hemicellulose. Trong quá trình chế biến bột giấy,
người ta dùng tác động cơ học hoặc hoá học để hoà tan lignin
hoặc biến tính lignin để giải phóng các bó sợi cellulose.


Thành phần khác
Ngoài hydrat cacbon và lignin, trong gỗ còn chứa chất trích ly, hợp chất
vô cơ…Chất trích ly bao gồm các rượu, axit bậc cao, các axit nhựa,
chất sáp, chất đạm, chất màu, tannit, các glucozit, một số đường. Các
chất vô cơ có trong gỗ K, Na, Ca, Mg, P, S, Si, Fe… hàm lượng các
chất vô cơ này phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nhìn chung hàm lượng này
khá thấp, chúng cần thiết cho sự phát triển của cây nhưng cũng gây bất
lợi khi dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp giấy.


Ưu, nhược điểm khi sử dụng rơm rạ cho công nghiệp
giấy
*Ưu điểm:
-Hàm lượng lignin thấp hơn cây gỗ do đó tiêu tốn ít năng lượng hơn
-Tiêu tốn ít hóa chất và năng lượng trong quá trình nấu
- Xơ sợi rơm rạ dai đem lại độ bền cơ lý cho bột

-Thu mua rơm rạ dễ dàng, nguồn nguyên liệu dồi dào

*Nhược điểm:
-Hàm lượng silic cao gây khó khăn cho việc thu hồi hóa chất, làm
mòn thiết bị
-Rơm rạ xốp gây khó khăn cho việc vận chuyển do vậy chi phí vận
chuyển đắt
-Hiệu suất bột giấy làm từ rơm rạ không cao
-Sơ sợi rơm rạ giữ được nước cao cũng là vấn đề trong viêc tách
nước ra khỏi xơ sợi trong quá trình tạo giấy


Quy trình sản xuất


Phương pháp sản xuất
1. Nấu bột bằng phương pháp soda

- Phương pháp nấu bột giấy soda là phương pháp nấu bột bằng dung
dịch NaOH; trong đó tác nhân tấn công là HO-.
- Quá trình nấu tiến hành trong điều kiện sau: Dung dịch NaOH có pH=
13-14, nhiệt độ: 155– 175℃, thời gian nấu 2– 5 giờ. Các phản ứng xảy ra
trong quá trình nấu : Trong quá trình nấu, dưới tác dụng của môi trường
kiềm, nhiệt độ, áp suất, các mảnh gỗ nguyên liệu thấm dần hóa chất,một
loạt các quá trình hoá lý và hoá học xảy ra.

2. Phương pháp sulfat
- Phương pháp nấu bột giấy sulfat– là phương pháp nấu bột bằng dung
dịch NaOH + Na2S; trong đó tác nhân tấn công là HO- và HS-tăng tính
chọn lọc cho quá trình nấu (tấn công lignin mà không gây hại đến xơ sợi).

- Quá trình nấu tiến hành trong điều kiện: Dung dịch NaOH + Na 2S với
tỉ lệ tác chất thường dùng có độ sulfua từ 20– 35%, pH= 13– 14, nhiệt độ:
155–175℃, thời gian nấu 1– 3 giờ.


So sánh quy trình sản xuất giấy từ rơm rạ và từ gỗ


Kết luận và kiến nghị
*Kết luận:
- Hạn chế được việc đốt rơm rạ gây lãng phí và ô nhiễm môi
trường
- Vì là phế phẩm nên giá thành nguyên liệu rẻ
- Điều kiện thực hiện trong môi trường thông thường về nhiệt độ
và áp suất nên tiêu tốn ít năng lượng và hóa chất trong quá trình
nấu
- Không sinh ra khí CO2 trong quá trình sản xuất vì nó trải qua
công đoạn nấu
- Chỉ số chất thải không đáng ngại đối với môi trường, nước thải ra
sau sản xuất có độ pH từ 6,8 đến 7,2 đạt tiêu chuẩn nước mặt ở giá
trị giới hạn A – TCVN5942-1995
- Các hóa chất được sử dụng là các loại thông dụng, rẻ tiền:
NaOH, HCl, Ca(OH)2, H2O2.


Kết luận và kiến nghị
*Kiến nghị
- Có thể ứng dụng phương pháp này trong việc sản xuất với qui
mô lớn, đặc biệt nấu bột giấy bằng phương pháp soda, khí thải
sinh ra nhẹ mùi hạn chế ô nhiễm không khí.

- Các kết quả đo đạc, kiểm tra về các tính chất của giấy làm từ
rơm rạ cho thấy giấy làm từ rơm rạ cho độ bền cơ lý cao, thích
hợp để sản xuất các loại giấy yêu cầu về độ bền cơ lý cao như
giấy in, giấy in báo, giấy viết.


Thanks for your
attention