Tóm tắt công nghệ sản xuất giấy bách khoa hà nội

CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU XƠ SỢI
1. Nguyên liệu sản xuất giấy
-

Nguồn: xơ sợi thực vật, xơ sợi tổng hợp.

-

Loại bột chính: Bột cơ, bột hóa cơ, bột bán, bột hóa.

2. Thành phần hóa học
-

Thành phần hóa học: xenluloza, hemixenluloza, lignin, các chất trích ly và các

-

chất vơ cơ.
Gỗ cứng, gỗ mềm, thân ngô, rơm rạ, lá cây, giấy in, giấy loại làm từ bột hóa.

3. Cấu trúc ngoại vi
-

Tế bào gỗ chia thành các lớp: ML, P, S1, S2 và S3.

-

Vách tế bào chia thành 3 phần: màng giữa L, vác sơ cấp P, vách thứ cấp S.
• Màng giữa: chủ yếu là lignin.
• Vách sơ cấp : mỏng, do xen, hemi, lignin tạo thành không quết định đến
tc của gỗ do ko sx khơng có thứ tự.

• Vách thứ cấp : chủ yếu là xen và lignin. sắp xếp có trật tự và chia thành 3
lớp ngồi S1, giữa S2, trong S3. Sự sx của vách thứ cấp ảnh hưởng quyết
định đến tc của gỗ.

-

Lớp liên kết giữa các tế bào chiếm 70% lignin. Theo thứ tự từ ngoài vào trong
hàm lượng lignin giảm dần. Lớp sơ cấp hàm lượng lignin khá nhiều, phân lớp
giữa của lớp thứ cấp chứa khá nhiều lignin, khoảng 40-50%.

4. Tính chất hình thành giấy của vật liệu xơ sợi
-

Cấu trúc của sợi nguyên thủy tác động lớn đến tc của giấy.
Sợi thành dày dễ phân tơ, sợi thành mòng dễ bị cắt ngắn.
Sợi từ gỗ cứn thường đục, xốp, thấu khí và thấm nước.
Sợi từ gỗ mềm cho giấy có độ tron suốt hơn, cấu trúc chặt chẽ và độ chịu kéo
cao.

-

Bột hóa có tẩy trắng :
Bột cơ : gồm bột gỗ mài, bột cơ nghiền, bột nhiệt cơ, bột hóa nhiệt cơ,… hiệu
suất lên tới 85-96%, bột cơ cứng và giòn nên làm giảm độ bền cơ, độ nhẵn và
tuổi thọ của giấy, tăng độ xốp của giấy. Được sử dụng với tỷ lệ cao trong giấy in,
đặc biệt là giấy in báo.

5. Phân loại giấy
Định nghĩa : Giấy là một tấm phẳng được hình thành sau khi huyền phù bột

thốt nước trên một bề mặt sàng.
Có thể chia thành 10 loại giấy:
• Giấy in: in báo, typo, opset, lito, chất lượng cao…
• Giấy viết, vở, giấy vẽ, giấy can…
• Giấy kỹ thuật điện: giấy cáp, giấy tụ, giấy dùng trong điện thoại, giấy để thẩm
thấu polyme…
• Giấy bao gói: giấy túi, giấy chống ăn mịn, giấy cốt giả da,
• Giấy cảm quang: giấy diazo, giấy can in…
• Giấy để bọc thuốc lá, xì gà…
• Giấy thấm hút: giấy thấm, giấy lọc, giấy sắc ký và điện di…
• Giấy dùng trong kỹ thuật công nghiệp: để sản xuất ống suốt, lơ bằng giấy…
• Giấy cốt: để tráng phủ, giấy giả da, giấy ảnh, giấy can…
• Giấy trang trí…

CHƯƠNG 2 : NGHIỀN VẬT LIỆU XƠ SỢI
1. Định nghĩa
- Quá trình nghiền bột giấy là quá trình dùng lực cơ học tác dụng lên xơ sợi
xenluloza trong hỗn hợp bột nước, làm biến đổi về mặt cấu trúc hoá lý nhằm đáp ứng
các chỉ tiêu chất lượng của mặt hàng giấy.
- Các giai đoạn :
1. lưỡi dao bay tiến gần đến lưỡi dao đế khi đó các xơ sợi được bắt lên đầu
lưỡi dao tạo thành tập hợp các bó xơ sợi chứa chủ yếu là nước.
2. các bó xơ sợi ở giữa 2 lưỡi dao bị ép, chà sát vào nhau mạnh làm cho
nước ở trong các bó xơ sợi bị đẩy ra ngồi, các xơ sợi ngắn có khả năng kết tụ kém
cũng bị đẩy ra còn các xơ sợi dài được giữ lại và bị nghiền.
3. các xơ sợi kéo trượt lên nhau, tách khỏi nhau.
4. các xơ sợi hút nước trương nở trở lại.
2. Các yếu tố ảnh hưởng
Độ nghiền (oSR) : Đặc trưng cho khả năng thoát nước của xơ sợi.

Kết quả quan trọng của quá trình nghiền là tạo các nhóm OH tự do trên bề mặt
xơ sợi, hình thành cầu nối xen với nhau tạo cấu trúc bền của tờ giấy.
- Càng nhiều OH tự do càng nhiều cầu nối, giấy càng bền.
a, Áp lực nghiền Png: Quyết định đến toàn bộ tc của bột.
- Với máy nghiền gián đoạn, áp lực nghiền là lực do lô dao chuyển độn và trọng
lượng lô dao.
-


-

Với máy nghiền liên tục, áp lực nghiền là lực do lô dao quay + áp lực bột vào.

-

Khi Png quá lớn thì cắt ngắn tăng, trương nở giảm.

-

Khi Png nhỏ thì cắt ngắn giảm, trương nở tăng.
Áp lực nghiền riêng : P= Png/S

-

Png tăng thì P tăng, cắt ngắn tăng, trương nở giảm. Png giảm thì P giảm, phân tơ

-

chổi hóa và trương nở tăng.
S phụ thuộc vào chiều dày của lưỡi dao. Vật liệu làm dao. Nguyên lý làm dao.

-

Khe hở giữa hai dao.
P thấp thường cho giấy có độ bền cơ lý tốt hơn nghiền ở P cao.

b, Thời gian nghiền:
-

Là yếu tố phụ thuộc, khơng có tính quyết định.

- t tăng thì oSR tăng, độ dài thời giảm đi.
- Thường t=30-60m. Trừ giấy tụ điện : 49h ; giấy cuốn thuốc lá : 24-30h.
c, Nhiệt độ nghiền :
-

Nhiệt độ tăng làm giảm quá trình trương nở, giảm độ bền cơ lý của giấy.
Lắp cơ cấu rửa, thay thế nước nóng bằng nước lạnh để giảm nhiệt độ nghiền

d, Nồng độ bột :
-

Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tc bột sau nghiền.
C thấp, bột chịu áp lực nghiền riêng lớn, xơ sợi bị cắt ngắn nhiều hơn.
Nồng độ bột thấp – nghiền bột thớ ngắn. Nồng độ bột cao – nghiền bột nhuyễn
thớ dài.
Nồng độ bột tăng, năng suất nghiền tăng, tiêu hao năng lượng giảm, bột có tính

trương tăn, cắt ngắn giảm, độ bền cơ lý tăng. => cố gắng C cao nhất có thể.
e, pH :

- pH axit : trương nở không tốt, độ bền cơ lý nhất là độ chịu bục giảm nhanh.
- pH trung tính : khơng ảnh hưởng.
- pH kiềm : trương nở tốt hơn, nhưng độ bền cơ lý cũng k cao.
- Nên duy trì ở pH 8-8,5.
3. Tác động của nghiền lên đặc tính xơ sợi và tính chất giấy
a, Tác động lý – hóa :
-

Lý học: Cắt ngắn, xé, phân tơ, chổi hóa.
Hóa học: Tạo ra các nhóm OH tự do trên bề mặt xơ sợi.

b, Tác động lên tính chất giấy:
-

Độ nghiền ảnh hưởng rất lớn đến t/c cơ lý của giấy. Bản thân độ nghiền do quá
trình cắt ngắn và trương nở quyết định.


-

Độ bền kéo: Khi độ nghiền tăng từ 20-75 thì độ bền kéo tăng vì q trình phân
tơ chổi hóa tăng. Khi độ nghiền từ 75-100 thì độ bền kéo giảm do xơ sợi bị cắt

-

ngắn nhiều. Độ bền kéo phụ thuộc vào liên kết O…H và lực đan dệt vật lý.
Độ bền xé: Do độ bền nguyên thủy và đan dệt của xơ sợi quyết định. Lực liên
kết hydro ảnh hưởng ít đến độ bền xé. Tăng khi độ nghiền tăng, đạt cực đại khi
SR đạt 25-27, sau đó giảm khi độ nghiền tiếp tục tăng.
Độ chịu bục: Chịu ảnh hưởng bởi độ bền kéo và xé, là trung bình cộng của 2

o

-

đường kia. Tối ưu ở độ nghiền 40 – 50.
4. Các phương pháp nghiền:
a, Nghiền rời: Hạn chế tối đa quá trình trương nở của xơ sợi.
-

Đặc điểm: nồng độ bột nhỏ, áp lực đánh bột cao, tốc độ thay đổi áp lực nghiền

-

nhanh, thời gian đánh bột giảm.
Đặc điểm sản phẩm: Khả năng thoát nước của giấy nhanh, độ bền không cao, độ

nghiền thấp.
- Rời thớ ngắn: Bột có tính đàn hồi cao, tốc độ thốt nước cao, liên kết xơ sợi ở
mức trung bình, giấy có khả năng hút nước dịch lớn.
Sản xuất giấy: thấm, giấy vệ sinh, giấy viết, giấy in ở tốc độ cao.
- Rời thớ vừa: Sản xuất giấy có định lượng khơng lớn, có độ hút dịch lớn, độ bền
cao hơn: giấy tẩm phủ, giấy giả da, giấy quẹt diêm.
- Rời thớ dài: Cắt ngắn ít, thời gian nghiền ngắn, hạn chế q trình trương, tăng
phân tơ chổi hóa. Bột thốt nước tốt, độ đồng đều và độ trong suốt kém, giấy
không nhắn, độ bền cơ lý cao. Sản xuất giấy bao gói.
b, Nghiền nhuyễn:
- Đặc điểm: nồng độ bột cao, áp lực đánh bột không cao, thời gian đánh bột dài,
tốc độ thay đổi áp lực nghiền chậm.
- Đặc điểm sản phẩm: Khả năng thoát nước chậm, độ nghiền cao, độ bền giấy cao.
- Nhuyễn thớ ngắn: Bột có độ nhớt cao, khó thốt nước, giấy có độ đồng đều cao,

độ hút dịch nhỏ, độ bền cơ lý cao. Sản xuất giấy: cách điện, can vẽ, cuốn thuốc
-

lá, các loại giấy cực mỏng.
Nhuyễn thớ vừa: Bột sau nghiền mềm dẻo, khó thốt nước: Giấy in, viết.
Nhuyễn thớ dài: Bột có độ nhớt cao, khó thốt nước, giấy có độ bền cao. Sản
xuất các loại giấy cao cấp.


CHƯƠNG 3: GIA KEO
1. Gia keo
-

Gia keo nội bộ: bổ sung hóa chất gia keo trong cơng đoạn chuẩn bị bột, tăng khả

-

năng chống thấm hút chất lỏng.
Gia keo bề mặt: tráng phủ lên bề mặt giấy, tăng độ bền bề mặt, độ bền ướt, tính
chất bề mặt.

2. Gia keo AKD

CHƯƠNG 4: PHỤ GIA
1. Chất độn
-

Độn là các chất bột mịn, trắng, chế tạo từ khoáng tự nhiên hay tổng hợp từ các
ngun liệu khác nhau.

-

Mục đích:
• Lấp đầy khoảng trống giữa các xơ sợi, làm nhẵn bề mặt, cải thiện tc in ấn,
ổn định kích thước, độ bóng của giấy.

-

• Giảm giá thành sản phẩm.
Độn làm giảm liên kết giữa các xơ sợi, giảm độ bền, độ đanh giấy thấp, làm bề
mặt xơ sợi dễ bị xơ khi in.

2. Canxi cacbonat
-

Phân loại:
❖ Dạng kết tủa PCC: dạng lăng trụ, hoa hồng, hình thoi.
❖ Dạng nghiền GCC:


CHƯƠNG 5: CHUẨN BỊ BỘT

Chuẩn bị bột giấy tissue


Chuẩn bị bột giấy in số 1