Thiết kế nhà máy sản xuất giấy in số 1

Có thĨ nói sự tiến bộ cđa mỗi quốc gia, sự văn minhcđa loài người luôn gắn chỈt với ngành sản xuất giấy, tức là không thĨ tách rời mộtnỊn văn minh với sự đa dạng vỊ chđng loại các sản ph

MƠC LƠC

PHầN I- MậđầU……….7

I Tầm quan trọng và sự ra đời cđa ngành giấy……… 7

II Ngành công nghiƯp giấy thế giới- Khu vực Đông Nam á - ViƯt Nam……… 8

III Lập luận kinh tế……….………… 14

IV Chọn dây chuyỊn sản suất……….……… 15

1 Yêu cầu kỹ thuật……… ……….…… 15

2 Mức chất lưỵng GiÊy in cấp A……….………15

3 Chỉ tiêu ngoại quan………… ……… ……17

4 Phương pháp thư……….……… ……17

5 Bao gói, nhẵn hiƯu, bảo quản, vận chuyĨn… ……… 17

V Thuyết minh dây chuyỊn……… ……… …… 18

PHầN II- Lí THUYếT Cơ BảN… ……… ……….…20

I Nguyên liƯu ……… ……….……….…20

1 Bột cơ học……….……….… 21

2 Bột hóa học……….….…….…22

3 Bột bán hóa học……….……… … ……23

4 Bột thứ cấp……….……… ……… …23

II Các phơ liƯu trong sản xuất giấy ……… ……… …

23 1 Keo hoạt tính AKD……… 25

2 Parafin ……….……….28

3 Tinh bét Cationic……….……….…….29

4 Cacbonyl Metyl Xenlulo (CMC)……….……… …29

5 Trỵ bảo lưu……….……… .31

6 Các chất độn trong ngành giấy………….……….……32

III Chuẩn bị bột ……….……33

1 Đánh tơi bột giấy……… …33

2 NghiỊn bét Xenluloza ……… …… 33

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến qĩa trình nghiỊn bột……….………… ….……37

4 ảnh hưởng cđa nghiỊn bột tới tính chất cđa giấy…….……… …43

5 Các phương pháp nghiỊn bét ………….….……… ……….44

6 Thiết bị nghiỊn……….…….……….………47

7 Pha loãng bột ……….……….……….…… 50

8 HƯ thống lọc cát ……….……….……… … …51

9 Hòm khư bọt ……….…….……… …….53

10 Sàng tinh……… ……… ….53

11 Hòm áp lực……….……….…54

IV Qĩa trình hình thành tờ giấy và hoàn thiƯn tờ giấy trên máy xeo……….57

1 Qĩa trình hình thành tờ giấy……… 57

2 Cơ cấu thoát nước………59

3 Sấy giấy……… …63

4 HƯ thống trángphđ bỊ mỈt……… …… 65

5 Ðp quang……… …66

PHầN III- TíNH CâN BằNG VậT CHấT………67

Bảng chỉ tiêu kỹ thuật ……… …… …67

I Nguyên tắc tính ……… 74

II Tính CBVC tại các điĨm công tác……… 74

1 Cắt cuộn lại……… 75

2 Cuộn……….……….77

3 Ðp quang……….……… ….79

4 Sấy II……….………80

5.Sấy nóng ….……… …82

6 Ðp keo……….……… 84

7 Sấy I……….……… …87

8 Ðp ướt……….………88

9 Trơc bơng chân không…….………….……….…94

10 Hòm hĩt chân không…….….……… ……… ……99

11 Suốt đỡ lưới……… ….…102

12.Hòm áp lực……… ……… …105

13 Sàng tinh……… 108

14.Hòm khư bọt……… ……… 111

15 Lọc cát……… 110

16 NghiỊn thđy lực số 3……….116

17 BĨ chứa bét sau nghiỊn thđy lực 3……… ……… 118

18 NghiỊn giấy rách……….……….… ….119

19 BĨ parabol……….……120

20 BĨ nước trắng……… …… ……… ….…122

21 Pha loãng bột……….….…… …124

22 BĨ bét sau nghiỊn tinh- BĨ bột nhừ……….……… ……126

23 NghiỊn tinh……….….…… … 128

24 BĨ hỗn hỵp……… … 128

25 NghiỊn chính bột sỵi dài……….……… ……132

26 BĨ bét sau nghiỊn thđy lực 1……… …….…….…132

27 NghiỊn thđy lực 1……… ….133

28 NghiỊn chính bột sỵi ngắn ……… ……….134

29 BĨ chứa bột sau nghiỊn thđy lực 2……….…….… …135

30 NghiỊn thđy lực 2……….……… ……….………… 136

31 Thiết bị thu hồi bột nỉi……….……….…… …… 137

Bảng tỉng kết lưỵng nước tại cácđiĨm công tác……… ………….137

PHầN IV – TíNH NHIƯT SấY ……….………140

I Phần sấy I ( Trước tráng phđ )……… ……….…140

1 Sấy giai đoạn một ( giai đoạn đốt nóng )……… ……… ……140

2 Giai đoạn sấy chính……….……… …142

3 NhiƯt sấy bạt……….……… … 143

4 NhiƯt sấy hữu Ých……….……… …… …

144 5 NhiƯt mất mát trong một giờ sấy và tỉng nhiƯt sấy…….……….…… …144

6 Lưỵng không khí cần thiết đưa vào đĨ đuỉi hơi Èm trong một giờ…….….144

7 NhiƯt lưỵng không khí mới mang vào……….……….… 145

8 Lưỵng hơi dùng trong qĩa trình sấy……….……… 145

9 Tính tiêu hao cho 1 kg giấy……….……….…… …146

10 Tính thông gió ở giai đoạn sấy……….……… 146

11 Lưỵng không khí cần quạt vào đĨ sấy giấy……… 148

II Phần sấy sau tráng phđ ……….……… 149

1 Giai đoạn sấy nóng……….…… 149

2 Giai đoạn sấy chính……… …… ….151

3 NhiƯt sấy bạt……… ….152

4 NhiƯt sấy hữu Ých……… …152

5 Tỉng nhiƯt sấy và nhiƯt mất mát……… … ………….152

6 Lưỵng hơi dùng cho thời gian sấy……… 153

7 Tính tiêu hao hơi cho 1 kg giấy……… ……… ….153

PHầN V- TíNH VΜ CHÄN THIếT Bị ……….……… … 154

I Chọn hƯ thống máy xeo……… ………… 154

1 Loại máy xeo đĨ sản xuất giấy in……….………….154

2 Bộ phận sấy……… 159

3 Bộ phận Ðp quang……….……….… 159

4 Bộ phận máy cuộn……….……… …159

5 Bộ phận cắt cuộn lại……….……… …160

6 Hòm áp lực……….……… … …161

7 Sàng áp lực……….……….…161

8 Lọc cát……….……… 162

9 HƯ thống nghiỊn tinh……….……….…163

10 HƯ thống nghiỊn chính……….……….166

11 HƯ thống nghiỊn thđy lực……… ……….…… …167

12 HƯ tẩm phđ……….……… 170

II.Tính toán và trọn bĨ ……….…172

III Tính toán và trọn bơm……… ……….183

Bảng thống kê các thiết bị ……….…… 195

Danh sách bơm ……… 196

PHầN VI – KIĨM TRA CHấT LưỴNG SảN PHẩM ……… …….197

I KiĨm tra chất lưỵng bột giấy ……….……… 198

1 Xác định độ Èm cđa bột giấy ……… ….198

2 Xác định độ nghiỊn cđa bột giấy ……… 198

3 Xác định độ tro cđa bột giấy và giấy……….……… 199

II KiĨm tra chất lưỵng cđa giấy thành phẩm……… ……… 199

1 Xác định định lưỵng giấy……… ………….199

2 Xác định lực kéo đứt hoỈc chiỊu dài kéo đứt ……… ………… 200

3 Xác định độ chịu bơc ……….……… …… 200

4 Xác định độ chịu gấp ……….………201

5 Xác định độ chịu xé……….……… …201

6 Xác định độ hĩt nước ……….……… …… 202

PHầN VII- AN TOΜN LAO đẫNGΜN LAO đẫNGN LAOΜN LAO đẫNG đẫNG……… ……….……… …204

PHầN VIII- TíNH VΜN LAO đẫNG THIếT Kế XâY DÙNG ………… ……… …… 207

I Thiết kế tỉng mỈt bằng……… 207

II Thiết kế phân xưởng ………213

PHầN IX- TíNH KINH Tế……… ……… 216

I Mơc đích và ý nghĩa tính kinh tế ……….216

II Tính điƯn năng ……… …… 217

1 Tiêu hao điƯn năng……….……… … 217

2 ĐiƯn năng dùng đĨ chiếu sáng……….……….……… 220

III Bố trí lực lưỵng sản xuất……….….…….… 222

IV Xác định vốn đầu tư ……….….… … 224

1 Vốn đầu tư xây dựng cơ bản ……….….……… 224

2 Vốn mua sắm thiết bị chính ……….… …… 226

3 Các thiết bị phơ trỵ khác……….… …….….227

V Tính vốn bán hàng cho một đơn vị sản phẩm ……….…………228

1 Tính quỹ lương……… ………228

2 Tính chi phÝ nguyên vật liƯu ……… 229

3 Tính giá vốn bán hàng………230

4 Tính hiƯu qđa kinh tế……… 230

5 Kết luận……….……….……….232

PHầN X- KếT LUậN ……… ……… …233

PHầN XI- TΜN LAO đẫNGI LIƯU THAM KHảOΜN LAO đẫNG ……… ……… …… 235

PHầN I : Mậ đầU

I.Tầm quan trọng và sự ra đời cđa ngành giấy

Giấy là một sản phẩm tất yếu cđa quá trình phát triĨn cđa lịch sư loài người,

giấy và các sản phẩm giấy đóng vài trò quan trọng trong mọi lĩnh vực hoạt động cđacon người, đỈc biƯt là giấy in và giấy viết là nơi mà chĩng ta tiếp cận với tinh hoa ,văn hoá , tri thức cđa loà người Ngày nay giấy không thĨ thiếu đưỵc, giấy có mỈtmọi nơi từ những giấy tờ quan trong đến các loại giấy thông dơng hàng ngày, giẩy trơlên gần gịi nhất với con người

Lĩc đầu ông cha ta phát minh ra giấy với ý thức là sư dơng giấy đĨ cung cấp cácphương tiƯn ghi chép, lưu trữ và phỉ biến thông tin Ngày nay giấy không những làphương tiƯn ghi chép mà sản phẩm cđa giấy trở lên đa dạng hơn nhiỊu nó còn đưỵcdùng rộng rãi đĨ bao gói, làm vật liƯu xậy dựng, vật liƯu cách điƯn …Ngoài nhữngứng dơng truyỊn thống đó, viƯc sư dơng, ứng dơng giấy và các sản phẩm giấy hầunhư không có giới hạn, một sản phẩm mới đang và sẽ khám phá, phát triĨn, đỈc biƯttrong lĩnh vực điƯn và điƯn tư, không những thế giấy còn là vật thay thế các vậtliƯu độc hại làm cho môi trường sinh thái sạch hơn.Tuy dằng ngày nay công nghƯthông tin bùng nỉ (có khả năng lưu trữ lưỵng lớn các thông tin chỉ trong một thiết bịnhỏ) càng lớn thì nhu cầu sư dơng cịng tăng theo Hơn nữa, do thãi quen, người tathích đọc những cuốn truyƯn, những chứng từ… bằng giấy hơn là phải ngồi đọc trênmàn hình vi tính, cùng với sự tiƯn lỵi khác cđa giấy mà ngày nay nhu cầu càng ngàycàng lớn và ngành công nghƯ giấy vẫn đưỵc phát triĨn không ngừng

Bên cạch những công dơng quan trọng cđa giấy,ngành giấy còn tạo viƯc làm chongười lao động tăng thu nhập cho mỗi quốc gia

Đối với mỗi quốc gia ngành giấy đóng một vai trò quan trọng trong viƯc phát triĨnkinh tế, văn hoá , xã hội Chỉ tiêu capita (mức tiêu dùng giấy trên đầu người mỗi năm) đưỵc dùng đĨ đánh giá trình độ phát triĨn kinh tế , dân trí cđa mỗi quốc gia trên thế

giới ậ viƯt nam chỉ tiêu này còn quá thấp so với khu vực và thế giới bình quân thếgiới hiƯn nay là 54 kg/người/năm, bình quân cđa cả vực ASIAN là 21kg/người/năm ,

ở viƯt nam là 11kg/người/năm) Có thĨ nói sự tiến bộ cđa mỗi quốc gia, sự văn minhcđa loài người luôn gắn chỈt với ngành sản xuất giấy, tức là không thĨ tách rời mộtnỊn văn minh với sự đa dạng vỊ chđng loại các sản phẩm giấy chất lưỵng cao cùngvới sự ứng dơng không giới hạn cđa chĩng Hơn thế nữa, hoàn toàn có thĨ lấy năngsuất giấy, khối lưỵng tiêu thơ giấy đĨ đánh giá sự phát triĨn cđa mỗi quốc gia hay cđatoàn xã hội

Chính vì giấy có tầm quan trọng như vậy, nên nó đưỵc ra đời rất sớm Ngay từ thời

xa xưa người Ai cập cỉ đại đã làm giấy viết đầu tiên từ viƯc đan các lớp máng cđacác thân cây lại với nhau Nhưng sự làm giấy viết đầu tiên xuất hiƯn ở Trung Quốcvào khoảng một trăm năm trước công nguyên, thời kỳ này người ta đã biết sư dơnghuyỊn phù cđa xơ sỵi tre nứa hoỈc cây dầu tằm cho lên các phên đan bằng tre nứa đĨthoát nước thành tờ giấy ướt, sau đó đưỵc phơi nắng, đĨ có tờ giấy hoàn thiƯn

Sau vài thế kỷ, viƯc làm giấy đã đưỵc phát triĨn ra các khu vực khác và dần dần ra toàn thế giới

Cùng với sự phát triĨn cđa khoa học kỹ thuật và công nghƯ, hiƯn nay ngành côngnghiƯp giấy là một trong những ngành kỹ nghƯ cao, sản xuất liên tơc, cơ khí hoá, tựđộng hầu như hoàn toàn

Tuy nhiên, ở một số quốc gia và một số vùng vẫn còn sư dơng giấy thđ công dochưa có điỊu kiƯn phát triĨn hoỈc duy trì làng nghỊ truyỊn thèng hay sản xuất một sốmỈt hàng mỹ nghƯ

II Ngành công nghiƯp giấy thế giới –khu vực đông nam á-ViƯt nam

1.Công nghiƯp giấy thế giới

Trong suốt lịch sư phát triĨn 2000 năm cđa mình, ngành công nghiƯp giấy đã trảiqua những bước thăng trâm như quy luật phát triĨn cđa vạn vật, những xu hướngchung là ngày càng tăng vỊ mỈt số lưỵng, chất lưỵng và chđng loại

Sản lưỵng giấy toàn thế giới năm 2001 là 294,4 triƯu tấn, trong đó:

Giấy in, viết : 86 triƯu tấn

Giấy in, báo : 45 triƯu tấn

Trung quốc : 26,7 triƯu tấn/năm

Nhưng đứng đầu thế giới vỊ mức tiêu thơ giấy bình quân trên đầu người lại là:

Phần lan : 386,5 Kg/người/năm

Mỹ : 351,3 Kg/người/năm

Thơy điĨn : 269,1 Kg/người/năm

Nhật bản : 276 Kg/người/năm

( Theo sè liƯu thèng kê năm 1999 cđa tạp chí thế giới )

Trong những năm gần đây, mức tăng trưởng cđa toàn ngành đạt 3 %/năm, riêng khuvực Châu á - Thái bình dương là 6 %/năm

Theo dự đoán cđa nhà nghiên cứu,từ nay đến năm 2005, mức tăng trưởng cđa thếgiới sẽ đạt 2,7 %/năm vỊ sản phẩm giấy các loại, 4,5 %/năm vỊ mức tiêu thơ, mức tiêuthơ trung bình sẽ tăng từ 46,3 kg/người lên tới 49 kg/người với sự phân bố như sau: Bắc mỹ : 302 Kg/người/năm

Tây âu : 192 Kg/người/năm

Châu á : 23,5 Kg/người/năm

Các nước còn lại 13 Kg/người/năm

Trung quốc là nước có lỵi thế vỊ rừng

Do xu hướng phát triĨn chung, nỊn kinh tế trên các lơc địa đỊu gia tăng, dẫn tới mứctiêu thơ giấy cịng tăng, công nghiƯp giấy phát triĨn.Năm 2003 bình quân thế giớihiƯn là: 54 Kg/người/năm Một số nước có nỊn sản xuất bột lớn như: Canada, ThơyđiĨn, Phần lan, Mỹ, Braxin, công nghiƯp giấy từ buỉi đầu xơ khai là kết những cây cỏlại với nhau thành tấm, thì giờ đây đã đưỵc tự động hoá vỊ mọi mỈt, cả vỊ công nghƯlẫn thiết bị, đã có hẳn những công ty lớn chuyên vỊ hoá chất ngành giấy Trên thế giới

có rất nhiỊu nhà máy công suất 1 triƯu tấn/ năm với những dàn xeo khỉ rộng 9m,1.2m tốc độ 1700m/phĩt

2.Công nghiƯp giấy Châu á- khu vực ASEAN

Là một phần nhỏ cđa thế giới, khu vực Châu á đã có riêng một nỊn công nghiƯpgiấy cđa mình:

Mức sản xuất là: 69,6 triƯu tấn/năm

Mức tiêu thơ là: 76,6 triƯu tấn/năm

Mức tiêu thơ bình quân là: 23,5 triƯu tấn/năm

Với Đài loan : 163,0 kg/người/năm

Trung quốc : 161,8 kg/người/năm

Inđônêxia : 114,0 kg/người/năm

Malayxia : 89,7 kg/người/năm

Hàn quốc : 101,2 kg/người/năm

Thái lan : 37,2 kg/người/năm

ViƯt nam : 5,1 kg/người/năm

Năm 2003

Bình quân cả khu vực ASEAN là: 21 kg/người/năm

ViƯt nam(cuối năm 2003) : 11 kg/người/năm

Năng suất cđa các nước không ngừng tăng lên, nhất là Trung quốc, Hàn quốc, vàInđônêxia Sản lưỵng cđa Trung quốc đứng hàng thứ 4 thế giới 26,7 triƯu tấn/năm,Inđônexia 5,7 triƯu tấn/năm và còn có ý định nhập 10 nước vỊ sản lưỵng giấy

xuất như Mianma, Campuchia, ViƯt nam…

3.Thực trạng và định hướng phát triĨn, ngành giấy ViƯt nam đến năm 2010

3.1.Thực trạng

ViƯt nam có ngành công nghiƯp giấy yếu kém với mức tiêu thơ giấy thấp vào bậcnhất thế giới Theo báo cáo cđa HiƯp hội giấy ViƯt nam năm 2003 là năm phát triĨnvới tốc độ cao ( 19,33% so với năm 2002 ) cđa ngành giấy ViƯt nam Năm 2004 là 1năm phát triĨn với tốc độ cao (17% so với năm 2003) cđa nghành giấy ViƯt Nam Theo dự báo cđa HiƯp hội giấy ViƯt Nam Năm 2005 cả nước sẽ sản xuất 880.000tấn giấy, trong đó 41.000 tấn giấy in báo, 245.000 Ên giấy in và giấy viết ,433.000tấn giấy làm bao bì ,51.000 tấn giấy lơa và 110.000 tấn giấy vàng mã (xuất khẩu); sẽxuất khẩu 135.000 tấn giấy , trong đó có 500 tấn giấy in báo ,4.000 tấn giấy in vàgiấy viết ,46.000 tấn giấy làm bao bì ,15.000 tấn giấy lơa và 70.000 tấn giấy vàng

mã Tuy vậy , sản xuất giấy năm 2005 mới chỉ đáp ứng đưỵc 50% nhưu cầu trongnước , 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 phđ ,300.000 tấn giấybìa không tráng phđ ,3.000 tấn sản phẩm từ giấy lơa Như vậy ,tiêu dùng biĨu kiếnnăm 2005 ở viƯt nam là 1.268.350 tấn giấy và đạt 15.39 kg /người / năm(dân số năm

2005 là 82,4 tiƯu người )

Ba tháng đầu năm 2005 , kinh tế ViƯt Nam vẫn tiếp tơc tăng trưởng tuy nhiên thịtrường trong nước diƠn biến rất phức tập do nhiỊu nguyên nhân Giá cả cđa một sốmỈt hàng có xu hướng tăng chỉ số tiêu dùng (CPI) 3 tháng đầu năm là 3.7% dự báoquí I toà ngành sản xuất đưỵc 198.000 tấn giấy , trong đó có 9.500 tấn giấy in báo,55.000 Ên giấy in và giấy viết ,99.150 tấn giấy làm bao bì ,1.900 tấn giấy lơa và23.500 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 lơa và 15.160 tấn

AtheenahTools\FontConverter\bin\Debug\convert\TCNG.docdự kiến nhập khẩu 33.757 tấn bột (tẩytrắng ), 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 phđ (trong đó có 30.000 tấngiấy làm bao bì xi măng ) ĐỈc biƯt cả quý I giấy lơa đã không đưỵc nhập khẩu vàoViƯt Nam Giá giấy trong nước những biến động tăng tuy không lớn , nguyên nhân

là do: giá điƯn tăng , giá xăng dầu tăng, giá than tăng,do ảnh hưởng cđa chỉ số giátiêu dùng cao từ năm 2004 và khả năng tăng giá cđa một số sản phẩm thiết yếu , dongành giấy chậm cơ cấu lại sản phẩm , vẫn duy trì mỈt hàng quen thuộc , chất lưỵngkhông chịu nâng lên trong khi tiêu dùng giấy có chuyĨn hướng, đòi hỏi các loại giấycao cấp (giấy tráng phấn , giấy làm bao bì chất lưỵng cao)

Năng lực sản xuất giấy in và giấy viết khoảng 260.00 tấn , năm 2005 vẫn có khảnăng sản xuất khoảng 245.000 tấn Giá giấy in và giấy viết cđa ViƯt Nam vẫn caohơn so với giá trên thị trường khu vực và năng lực sản xuất vẫn còn dư cung vưỵtcầu, trong khi đó thị trường giấy tráng phđ còn thiếu do đó giả pháp tốt nhất cho giấy

in và giấy viết ViƯt Nam là từ sản phẩm giấy in và giấy viết ta thực hiƯn tráng phđ

đĨ thu đưỵc giấy cao cấp hơn mà thị trường ViƯt Nam còn đang thiếu do đó nhưu cầu

vỊ giấy in và giấy viết sẽ ngày càng tăng Dự báo năm 2007 phần lớn giấy tráng phấnđưỵc sư dơng nên giấy in và giấy viết sẽ thiếu, nhưu cầu trong nước sẽ không đápứng đưỵc nhập khẩu sẽ tăng Trước tình hình đó Em đưỵc nhận đỊ tài là sản xuất giấy

in sè I cung cấp các sản phẩm giấy in cao cấp cho các văn phòng , làm tiỊn đỊ đĨ phấttriĨn lên sản xuất giấy tráng phđ cao cấp đó là một điỊu rất thuận lỵi cho Em đưỵc họchỏi kinh nghiƯm trong sản xuất

Theo boá cáo hiƯp hội giấy ViƯt Nam năm 2004 cả nước sản xuất đưỵc khoảng200.000 tấn bột giấy trong đó có khoảng 60.000 tấn bột giấy đưỵc tẩy trắng , khoảng

63.000 tấn bột giấy không tẩy trắng ,19.000 tấn bột giấy cpmp đĨ sản xuất in báo và

hơn 77.000 tấn bột giấy và bột bán hoá caps thấp đĨ sản xuất giấy vàng mã sản xuấtgiấy năm 2004 đạt 88.000 tấn giấy các loại (chđ yếu là mỈt hàng giấy in – giấy viết ,giấy in báo, giấy bìa , giấy lơa và giấy vàng mã , tuy nhiên với sản lưỵng này côngnghiƯp giấy trong nước mới đáp ứng đưỵc khoảng 55% nhu cầu tiêu dùng nội địa ,lưỵng giấy nhập khẩu năm 2004 chđ yếu là nhập khẩu bột tẩy trắng từ gỗ khoảng200.000 tấn lưỵng giấy nhập khẩu năm 2004 khoảng 500.000tấn Năm 2005 theo dựbáo cđa hiƯp hội giấy , nhập khẩu giấy vẫn ở mức cao , khoảng 580.000tấn , chđ yếuvẫn là những sản phẩm trong nước vẫn chưa sản xuất đưỵc như giấy bao gãi caocấp , giấy couche’ lưỵng bột phải nhập khoảng 25.000 tấn chiếm khoảng 75% lưỵngbột giấy sư dơng , đây là một tín hiƯu đầu tư tốt cho các nhà đầu tư nước ngoài khi

nhu cầu tiêu dùng cđa các sản phẩm giấy viƯt nam có chiỊu hướng tăng mạnh trongthời gian sắp tới

Đầu tư nước ngoài vào ViƯt Nam

đầu tư nước ngoài phải đầu tư một nhà máy sản xuất bột có công suất Ýt nhất là

200 nghìn tấn năm thì mới có hiƯu quả kinh tế vào thời điĨm này là hỵp lý vì theonhư đã phân tích nhưu cầu nhập bột cđa năm nay Ýt nhất là 200.000tấn bột tẩy trắngsỵi ngắn Một vài năm tới nhu cầu vỊ bột tẩy trắng cao hơn , tuy nhiên vốn đầu tư chomột nhà máy sản xuất bột là rất lớn , tốn nhiỊu thời gian hơn Dự án quy hoạch vùng

nhiên liƯu và nhà máy sản xuất bột máy KOΜN LAO đẫNGN-TUM khởi động từ năm 1998 , tuy

nhiên lập xong báo cáo nghiên cứu khả thi giải phóng đưỵc mỈt bằng xong vì một vàinguyên nhân nào đó dự án lại không đưỵc thực hiƯn còn dự án giấy và bột giấy thanhhoá cịng khởi động năm 1998 đến nay phần viƯc vẫn dừng ở công viƯc giải phóngmỈt bằng cho nhà thầu, tóm lại thời gian đĨ một dự án sản xuất bột giấy hoàn thànhkéo dài do đó thu hĩt cđa đàu tư nước ngoài vào viƯt nam là kém hấp dẫn hiƯn nay

có 2 dự án đang định đầu tư vào sản xuất bột giấy tại viƯt nam

Một là từ phía mỹ do công ty TNHH Phương Nam 100% nước ngoài đóng tạiLONG AN với nắng suất là 100.000tấn bột giấy tẩy trắng/năm với nguyên liƯu là từcây đay

Hai là dực án cđa các nhà đầu tư THAI LAN và Ên độ công suất họ chưa công bố Giá bột trên thi trường CHâU á

Những nguyên nhân tồn tại chđ yếu đưỵc đánh giá và tỉng kết như sau

Xuất phát từ một nỊn kinh tế kém phát triĨn kéo dài, thu nhập quốc dân thấp

- Đa số các thiết bị quá lạc hậu, lỗi thời trên 20-30 năm không đưỵc đầu tư cảitạo, thiếu cân đối, thiếu đồng bé

- Nguồn nguyên liƯu không ỉn định, kéo dài

- Hạ tầng cơ sở kém ảnh hướng đến viƯc cung cấp nguyên, nhiên vật liƯu, vậnchuyĨn

- Trở ngại lớn nhất chính là cơ chế quản lý cđa nhà nước như chính sách thuếđối với sản phẩm giấy ( đầu vào và đầu ra, khấu trừ thuế cho thu gom giấythải loại ) giải ngân, bảo lãnh vốn vay cho các doanh nghiƯp ngoài quốc

doanh… và chính sách khuyến khích sản xuất trong nước thay thế hàng nhậpkhẩu ) tận dơng tài nguyên và bảo vƯ môi trường ( thu gom giấy thải loại )

- Không có một chiến lưỵc phát triĨn dài hạn cho ngành

- Các chính sách đầu tư, đỉi mới công nghƯ quá phức tạp, rườm rà tốn kém đỈcbiƯt là các qui trình sư dơng nguồn khoa học cơ bản làm cho viƯc tái đầu tưkhông đĩng mơc đích, thời cơ nên kém hiƯu quả

VỊ khả năng cung ứng nguyên liƯu

- Nguên liƯu là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu ảnh hưởng đếnkhả năng duy trì sản xuất, đảm bảo tính khả thi cho các dự án đầu tư

- Những năm qua, khó khăn do không ỉn định nguồn nguyên liƯu là một trongnhững nguyên nhân kìm hãm sản xuất, chđ yếu do:

+ Thiếu sự quản lý chỈt chẽ trong viƯc khai thác rừng

+ Nguyên liƯu giấy chưa đưỵc quy hoạch đầu tư đĩng mức

+ Những chính sách thu mua, xuất khẩu gỗ và dăm gỗ chưa hỵp lý

3.2 Định hướng phát triĨn ngành giấy đến năm 2010

3.2.1 Mơc tiƯu tỉng quát

+ Mơc tiêu cđa ngành giấy ViƯt nam đến năm 2010 đạt đưỵc 1 triƯu tấn bột giấy

và 1,2 triƯu tấn giấy/năm ( theo quyết định 160/QĐ-TTG ngày 13/9/1998 )

+Chđ trương tập trung đầu tư trồng rừng và sản xuất bột giấy phù hỵp với chđtrương chung cđa khối ASEAN nhằm cân đối nguồn bột đang thiếu hơt trong khuvực và tiến tới xuất khẩu sang các nước khác Trước mắt đến năm 2010 trong khối

sẽ phấn đấu gia tăng thêm 5 triƯu tấn bột giấy, trong đó riêng Inđônêxia sẽ đạttrên 3 triƯu tấn bột giấy

+Phát triĨn tiỊm năng nguồn lực cđa ngành và đất nước, mở rộng khả năng sưnguồn tài nguyên, vật tư, hoá chất, năng lưỵng, máy móc, thiết bị lao động

+Thoả mãn nhu cầu sản phẩm vỊ chất lưỵng, chđng loại và số lưỵng

+Gia tăng cạnh tranh, đạt mơc tiêu hiƯu quả kinh tế- xã hội, bảo vƯ môi trường

3.2.2 Định hướng phát triĨn công nghƯ

Hoàn thiƯn và phát triĨn công nghƯ bột hoá nhiƯt cơ ( CTMP ), giảm thiĨu ônhiƠm môi trường

- Cải tiến công nghƯ sunfat, ứng dơng và hoàn thiƯn công nghƯ nấu liên tơccải tiến ( MCC ), nấu gián đoạn Super Batch, sản xuất bột mỊm hơn, siêu mỊm,giảm thiĨu quá trình tẩy trắng, giảm chất thải

công nghƯ tẩy trắng hoàn toàn không sư dơng Clo ( TCF ), giảm thiĨu nướcthải, khép kín chu trình tẩy

- Phát triĨn công nghƯ sản xuất giấy sư dơng nguyên liƯu giấy loại( OCC),ứng dơng và phát triĨn công nghƯ enzym trong sản xuất giấy

- Phát triĨn công nghƯ sư dơng chất độn, chất phơ gia, đa dạng hoá và nâng caotốc độ máy xeo

- ứng dơng và phát triĨn cộng nghƯ thông tin, tự động hóa điỊu khiĨn qui trìnhcông nghƯ vận hành và giám sát thiết bị, chất lưỵng sản phẩm

- Trước tình hình đó Em đưỵc nhận đỊ tài là sản xuất giấy in sè I cung cấp cácsản phẩm giấy in cao cấp cho các văn phòng , làm tiỊn đỊ đĨ phất triĨn lên sảnxuất giấy tráng phđ cao cấp đó là một điỊu rất thuận lỵi cho Em đưỵc học hỏikinh nghiƯm trong sản xuất

III.Lập luận kinh tế

Trong quá trình hội nhập nỊn kinh tế nước ta và nỊn kinh tế khu vực và thế giới, đỈcbiƯt vào năm 2006 chĩng ta sẽ tham gia AFTA đây chính là cơ hội và cịng là tháchthức đối với nỊn kinh tế nước ta nói chung và ngành giấy nói riêng

ĐĨ chiếm lĩnh thị trường giấy trong nước và tiến tới xuất khẩu sang các nước trongkhu vực và thế giới, ngay từ bây giờ ngành giấy ViƯt nam cần phải tạo uy tín vớingười tiêu thơ trong nước đĨ sao cho trong suy nghĩa cđa mọi người là khi cần giấyphải nghĩa ngay tới giấy “ Giấy ViƯt nam “

Muốn vậy, sản phẩm giấy cđa chĩng ta phải đa dạng vỊ số lưỵng, chđng loại, chấtlưỵng tốt và giá cả phù hỵp

HiƯn nay, so với giấy cùng loại từ các nước quanh khu vực như : Singapo, Thái lan,Inđônêxia … thì giấy nước ta xét vỊ 3 mỈt chất lưỵng, số lưỵng, giá cả đỊu chưa cósức cạnh tranh Trong những năm gần đây, ngành giấy nước ta đã nhận thức đưỵcđiỊu này và đã có những chiến lưỵc cơ thĨ giĩp ngành đứng vững và phát triĨn trongnhững năm tới như nâng cao trình độ cán bộ kỹ thuật và cán bộ quản lý, chuyên mônhóa đội ngị công nhân, rà soát tỉ chức lại doanh nghiƯp Những doanh nghiƯp có khảnăng tồn tại và phát triĨn tiến tới nâng cấp và mở rộng doanh nghiƯp đó ChuyĨn đỉihình thức sở hữu cđa một số doanh nghiƯp làm ăn không hiƯu quả Đầu tư xây dựngnhững doanh nghiƯp mới với công nghƯ hiƯn đại nhất hiƯn nay

Chính vì vậy ngành giấy nước ta đang đứng trước ngưỡng cưa cđa sự nhảy trongnhững năm tới, mà trong đó mơc tiêu cđa Tỉng công ty giấy ViƯt nam trong giaiđoạn 2001-2005 tập trung triĨn khai đầu tư xây dùng hai dự án lớn nhóm A đó là: + Nhà máy giấy và bột giấy Thanh hóa 60.000 tấn giấy bao gói công nghiƯp

và 50.000 tấn bột giấy mỗi năm ( Chính phđ duyƯt năm 2002 )

Giai đoạn tiếp theo là dự án mở rộng Bãi bằng giai đoạn 2 thêm 250.000 tấn bộtgiấy/năm Nhà máy giấy Bắc cạn 50.000 tấn/năm Nhà máy giấy Lâm đồng 200.000tấn/năm

Tuy nhiên với sự tăng trưởng vỊ số lưỵng, ngành giấy cịng cần phát triĨn chất lưỵngsản phẩm và chđng loại giấy Một trong những loại giấy có nhu cầu phát triĨn là giÊy

in cao cấp có tráng phđ bỊ mỈt Đây cịng là mỈt hàng mà hiƯn nay ta phải nhập khẩu

đĨ đáp ứng nhu cầu trong nước, mà tiỊn đỊ cđa nó có thĨ đI qua giấy trung gian là giấyviêt và giấy in ngoài ra giấy in và giấy viết còn đáp ứng nhưu cầu vỊ măt hàng giấytrong nước,nước ngoài

Nhu cầu giấy còn tăng hơn nữa bởi vì các ngành công nghiƯp khác phát triĨn, đòihỏi in bao bì sản phẩm, thông tin quảng cáo lớn Thêm nữa, đời sống kinh tế tăng, đờisống dân trí tăng dẫn đến đời sống tinh thần ngày càng cao, cần in những sản phẩmvăn hoá, sách ,báo đĐp…

IV Chọn dây chuyỊn sản xuất

Dây chuyỊn sản xuất đưỵc lưa chọn trên cơ sở mỈt hàng sản xuất, nguyên liƯu vànăng suất nhà máy

Với mỈt hàng là giấy in có gia keo bỊ mỈt, em lựa chọn tiêu chuẩn chất lưỵng giấy intheo TCVN 6886-2001 do Ban Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn TCVN/TC6 giấy và các tôngbiên soạn, tỉng cơc TCDLCL đỊ nghị Bộ khoa học công nghƯ môi trường ban hành

1.Yêu cầu kỹ thuật

Trong bản đồ án này tôi thiết kế dây chuyỊn sản xuất giấy in cấp I (cấp A ) do vậynguyên liƯu đưỵc chọn cho quá trình sản xuất là 100%bột hoá học đã tẩy trắng,trong đó bột xơ sỵi dài chiếm20%,cò bột xơ sỵi ngắn là 80%

Chọn Đơn vị

tính

Phương pháp thử

Tài liệu

12702000

Côngnghệ giấy5/2003

5,66,0

g

TCVN32292000

Côngnghệ giấy5/2003

35002000-

18622000

Côngnghệ giấy5/2003

Côngnghệ giấy5/2003

Côngnghệ giấy5/2003

( không nhỏ hơn )

18652000

Côngnghệ giấy5/2003

( không nhỏ hơn )

67282000

Côngnghệ giấy5/2003

Bendtsen

( không nhỏ hơn)

32262001

nghệ giấy5/2003

( không nhỏ hơn )

18642001

Côngnghệ giấy5/2003

,0

18672001

Côngnghệ giấy5/2003

- Đưòng kính cuộn: Từ 0,9m đến 1,0m

-Có 3 qui tắc chính:

650mm x 840mm650mm x 1000mm790mm x 1090mm

- Sai sè cho phép

2mm

3 Chỉ tiêu ngoại quan

Giấy in có màu trắng hoỈc các màu khác theo thoả thuận giữa khách hàng và cơ sởsản Giấy phải có màu sắc đồngđỊu trong cùng một lô hàng MỈt giấy phải phẳngkhông bị nhăn, gấp, thđng rách Giấy không đưỵc có bơi,đốm khác màu phân biƯtđựơc bằng mắt thường Số mối nối trong mỗi cuộn không lớn hơn 1 đối với giấy cấp

A Chỗ nối phải đưỵc đánh dấu rõ và đưỵc nối chắc bằng keo theo suốt chiỊu rộngcuộn Lõi cuộn giấy phải cứng, không đưỵc móp méo, lồi ra hoỈc hơt vào so với mỈtcắt cđa cuộn giấy, hai đầu nối có nĩt côn làm bằng gỗ hoỈc các vật liƯu khác Lõicuộn giấy không đưỵc nối, đường kính trong cđa lõi là 76mm Các mép giấy và haimỈt cắt bên phải thẳng, phẳng, không bị xơ xước

4 Phương pháp thư

4.3 Phương pháp thư : các phương pháp thư ứng với từng chỉ tiêu cơ, lý, hoá cđa giấy

in đưỵc nêu trong bảng

5 Bao gói, nhăn hiƯu, bảo quản và vận chuyĨn

5.1 Bao gãi

Giấy dạng tờ đưỵc gói bằng giấy bao gói thành ram hoỈc thành gói các ram, góigiấy có thĨ đóng thành kiƯn

Số lưỵng tờ trong ram mét ram: 500 tê

Số lưỵng tờ trong một gói trong mét kiƯn theo thoả thuận cđa khánh hàng

Cuộn giấy đưỵc gói kín Ýt nhất bằng ba líp giấy bao gói, có định lưỵng không nhỏ

- Chỉ tiêu chất lưỵng chđ yếu : định lưỵng, độ trắng

- Khối lưỵng thô đối với giấy cuộn

- Số lưỵng tờ trong mét ram

Các cuộn giấy phải đưỵc sắp xếp đĨ dƠ vận chuyĨn bằng xe cơ giới

Kho phải có hƯ thống phòng chống cháy và thường xuyên kiĨm tra theo qui địnhhiƯ hành

V.Thuyết minh dây chuyỊn

Nguyên liƯu chính đĨ sản xuất giấy trong dây chuyỊn này lấy từ 2 nguồn:

- Bột hóa dạng kiƯn ( bét sỵi dài )

- Bột hoá dạng kiƯn ( bét sỵi ngắn )

Bột hóa dạng kiƯn (bét sỵi dài) đưỵc bằng tải nạp vào máy nghiỊn thđy I đĨ đánhtơi, rồi đưa vào bĨ chứa bột sau nghiỊn thđy lực I đĨ bột có thời gian trương nở, sau đóđưỵc bơm vào hƯ thống hƯ thống nghiỊn chính sỵi dài ( dạng nghiỊn côn ) đĨ nghiỊntới độ nghiỊn theo yêu cầu Sau nghiỊn, bét

Bét sau pha loãng đưỵc đưa sang hƯ thống lọc cát ( 3 cấp ) rồi cho vào hòm khưbọt, không khí thoát ra hết, còn bột đưỵc đưa sang sàng áp lực ( sàng tinh ) sau đóđưỵc bỉ sung thêm trỵ bảo lưu trước khi dưỵc đưa sang hòm tạo áp

Bột từ hòm tạo áp có đƯm khí đưỵc điỊu chỉnh cho xuống lưới xeo qua hƯ thốngmôi phun Tiếp đó, bột dàn đỊu lên lưới lần lưỵt qua bộ hình thành, bộ phận hòm hĩtchâm không, trơc bơng chân không, lĩc đó tờ giấy đưỵc hình thành và có độ khô

rồi sang bộ phận gia keo Hỗn hỵp đưỵc pha chế ở một thiết bị riêng biƯt và phun lêncác lô gia eo, phđ lên 2 lô gia keo một lớp màng mỏng sau đó đưỵc Ðp vào hai mỈtgiấy, tiếp tơc giấy qua buồng sấy nóng rồi đưa sang dàn sấy 2 Cuối giai đoan này,giấy có độ khô tới 92 %, rồi vào 2 lô lạnh với độ khô 90 % khi qua hai lô lạnh do masát giấy có độ khô 92 % rồi sang Ðp quang trước khi vào cuộn rồi vào máy cắt đĨthành cuộn theo kích thước nhất định và bao gói trước khi vào kho thành phẩm Nước trắng ở bộ phận lưới, hòm hĩt, trơc bơng chân không thoát ra đưỵc chứa ở bĨnước trắng, phần nước ở suốt đỡ lưới dùng đĨ pha loãng, phần còn lại từ hòm hĩt,trơc bơng chân không có thĨ bỉ sung khi nước cho pha loãng thiếu hoỈc qua hƯ thốngthu hồi bột nỉi bột ,lưỵng nước lọc sau thu hồi cho vào nghiỊn thủ lưc I và II (do cótính chất PH>7 nên không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất), lọc cát, pha loãng ở các

h oh h oh h

o o

h h

ch 2 oh oh h o

h h oh o h

h oh

o

oh

ch 2 oh h h oh o h h

bĨ … Còn bột thu hồi cho đi sư dơng giấy cấp thấp Tỉn thất như giấy cắt biên, đứt ởtrơc bơng và 50% ở Ðp ướt (đứt do bắt giấy từ trơc bơng sang Ðp ướt ) đưỵc cho vào

bĨ parabol đĨ đánh tơi Giấy cắt biên ở cắt cuộn, giấy đứt rách ở các khâu Ðp quang,sấy, gia keo , Ðp ướt đưa tới bĨ nghiỊn thủ lực số III, đánh tơi vào bĨ giấy rách và vàomáy nghiỊn giấy rách trước khi đưa vào bĨ hỗn hỵp cùng với bĨ parabol

1.500 tuỳ từng loại nguyên liƯu khác nhau, n càng cao thì độ bỊn cđa vật liƯuxenlulo càng lớn, sự giảm mức độ trùng hỵp dưới một mức nào đó sẽ làm giảm giá trị

độ bỊn cđa giấy thành phẩm

Công thức hoá học

Thành phần chính trong bột giấy là xenluloza, còn một phần là hemixênluloza Sovới xenluloza thì hemixenluloza có cấu tạo rất phức tạp, trong đó các đơn vị mắt xích

là các anhydro cđa các loại sacarit khác nhau Đó là đồng phân tập thĨ cđa các hexa,pentoza và các dẫn suất cđa axit uronic Hemixenluloza có khối lưỵng phân tư nhỏnên dƠ bị thủ phân trong môi trường kiỊm Nhưng với sản xuất giấy thì có tác dơngtăng sự trương nở cđa sơ sỵi tạo điỊu kiƯn cho sự hình thành tờ giấy có độ bỊn cao

- Lignin có cấu tạo từ các khung mắt xích phenyl propan ( mét phần nhá lignin còn lạisau khi rưa và tẩy) Lignin là phần không cần thiết đối với sự hình thành tờ giấy chấtlưỵng tốt Do vậy trong quá trình chế biến ta cố gắng loại bỏ lignin; lignin làm cho tờgiấy có màu tối, biến chất khi bảo quản

- Bét xenluloza chđ yếu đưỵc sản xuất từ gỗ, đây là nguyên liƯu khá dồi dào xơ sỵixenlulo HiƯn tại gỗ cung cấp 93 95%2000 nhu cầu xơ sỵi xenlulo za cho sản xuất giấy

- Ngoài bột xenlulo từ gỗ, giấy còn đưỵc sản xuất từ các nguồn khác như: rơm, rạ, tre,nứa, vầu, và giấy loại (ở ViƯt nam hàng năm thu hồi khoảng 150 000 tấn giấy loạitương ứng với sản lưỵng gỗ khai thác 100 nghìn ha rừng) Đây cịng là một hướngđáng chĩ ý hiƯn nay khi mà nguồn gỗ thiên nhiên đang dần cạn kiƯt và vấn đỊ môitrường càng trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, nó có tác động đến giá thành giấy sảnxuất ra

- ĐĨ xơ sỵi có Ých cho viƯc làm giấy, chĩng phải đưỵc xư lý đĨ thích nghi với quátrình sản xuất tức là khả năng làm thành tờ giấy đồng đỊu, phát triĨn các mối liên kếtbỊn vững giữa các xơ sỵi, giữa các điĨm tiếp xĩc Quá trình nghiỊn và đánh bột có thĨloại bỏ những thành phần có hại cho quá trình sản xuất giấy (đưỵc trình bày ở phẩn lýthuyết nghiỊn) Cho phép xơ sỵi xenlulo đưỵc hydrat hoá, trương nở, tăng tính mỊmdỴo và khả năng liên kết cđa chĩng

- Ngoài tính năng tự nhiên, xơ sỵi xenlulo còn đóng một vai trò quan trọng là: Quátrình hình thành giấy xảy ra trong môi trường nước, xơ sơi đưỵc hấp thơ nước nhanh

và phân tán dƠ dàng trong huyỊn phù bột nước, khi xơ sỵi ướt đưỵc nhóm lại vớinhau trong lĩc vận hành đĨ hình thành tờ giấy thì mối liên kết đưỵc xĩc tiến bằng cáchthu hĩt các phân tư nước lại với nhau và đối với nhóm OH bỊ mỈt cđa xenlulo liên kếtvới nhau bằng liên kết hydro trong khi các xơ sỵi riêng lỴ có độ bỊn kéo cao thì cácthông số độ bỊn giấy phơ thuộc vào liên kết giữa các xơ sỵi, sù nghiỊn bột, đánh bột

có xu hướng làm giảm độ bỊn liên kết

- Hầu hết các nhà sản xuất giấy đỊu sư dơng chất phơ gia phi xenlulo thì khả năng hấpthơ và giữ lại nhiỊu thứ nguyên liƯu thay đỉi là rất quan trọng: Khả năng xơ sỵi hấpthơ và hĩt bám các chất phơ gia tan phơ thuộc vào di lực cđa xơ sỵi và sự liên kết cácphơ gia trên xơ sỵi.

- Quá trình làm giấy là quá trình biến đỉi gỗ, tre, nứa, thành xơ sỵi Hay nói cáchkhác là làm đứt các liên kết trong cấu trĩc gỗ Công viƯc này có thĨ thực hiƯn bằngcác phương pháp khác nhau: cơ học, hoá học, nhiƯt cơ hoỈc phối hỵp các phươngpháp đó

1 /Bột cơ học

- Bột cơ học đưỵc sản xuất từ rất lâu bằng phương pháp cơ học thông thường nhất làcông nghƯ bột mài khối gỗ hoỈc khĩc gỗ đưỵc Ðp theo chiỊu dọc, tỳ vào lô đá màinhám quay, xơ sỵi bị xé ra khỏi gỗ đưỵc mài và rưa ra khỏi lô bằng nước, hỗn hỵp xơsỵi và các đoạn xơ loãng đưỵc sàng đĨ loại bỏ các mảnh sỵi và các cơm xơ quá kíchthưóc Sau đó đưỵc cô đỈc đĨ loại bỏ nước và tạo thành dung dịch bột phù hỵp choviƯc sản xuất giấy ĐĨ sản xuất ra bột chất lưỵng tốt, đồng đỊu và có hiƯu quả cao thìđòi hỏi phải khống chế cẩn thận độ nhám bỊ mỈt lô dao mài, áp lực tỳ, nhiƯt độ nướcrưa và tốc độ quay

- Trong thời gian gần đây sản xuất bột cơ học là xé và nghiỊn gỗ đưỵc thực hiƯn dướicác đĩa nghiỊn quay cđa thiết bị nghiỊn đĩa, dưới tác dơng cđa hoá chất hoỈc nghiỊnlàm mỊm sơ bộ mảnh gỗ đĨ thay đỉi nhu cầu năng lưỵng và các tính chất bột thànhphẩm, còn gọi là bột cơ nhiƯt

- Ưu điĨm cđa phương pháp sản xuất giấy từ bột cơ học là biến đỉi đưỵc 95% gỗthành bột, loại bột này có độ đơc cao (hàm lưỵng lignin gần như còn nguyên), tínhchất in tốt, nhưng giấy kém bỊn và dƠ mất mầu khi bảo quản hay đưa ra ánh nắng mỈttrời ĐĨ đạt đưỵc tờ giấy có độ bỊn (Xé, kéo, chịu lực, tăng độ trắng) thì cần phải phathêm bột hoá học sỵi dài vào bột cơ học HiƯn nay do vấn đỊ môi trường và phươngpháp sản xuất bột nghiỊn cơ đang phát triĨn, các bột nghiỊn cơ mới hoàn toàn thoảmãn đầy đđ, thay thế các loại bột hoá học hạn chế sự ô nhiƠm môi trường

2 /Bột hoá học

- Bột hoá học thu đưỵc khi tách các loại lignin, một phần hemixenlulo, dưới tácdơng cđa hoá chất, áp suất và nhiƯt độ, đĨ loại hầu hết xenlulo, hemixenlulo ở dạngnguyên dạng sỵi Dưới tác dơng cđa các tác nhân lignin đưỵc cắt nhỏ các phân tư cókhối lưỵng phân tư nhỏ và hoà tan vào dung dịch dưới dạng muối phenolat Trongthực tế các phương pháp sản xuất bột hoá học loại bỏ hầu hết lignin ra khỏi tế bào gỗ

nhưng chĩng phá hủ một phần lưỵng xenlulo và hemixenlulo nhất định, nên hiƯu suất

- Trong sản xuất bột hoá học, mảnh gỗ (chiỊu dài khoảng 25mm) đưỵc nấu với dung

thế giới có 2 phương pháp nấu chính:

- Phương pháp nấu kiỊm.

- Phương pháp nấu axit.

- Phương pháp nấu kiỊm có nhiỊu ưu điĨm trong công viƯc thu hồi hoá chất và độ bỊncđa bột sản xuất ra cao Ngoài hai phương pháp trên một số dung môi hữu cơ đangđưỵc nghiên cứu đĨ áp dơng vào quy trình nấu Bột sau nấu đưỵc rưa sạch dịch đen(các chất hữu cơ tan trong dịch nấu dưới dạng muối) bằng phương pháp nấu nhưkhuếch tán, lọc rưa chân không Tiếp đó bột đưỵc qua công đoạn tẩy trắng bằng cácchất có tính oxy hoá mạnh nhằm loại bỏ nốt phần lignin còn lại trong xơ sỵi Các chấtthường dùng như clo, hypoclorit, peoxyt, Bét sau tẩy có màu trắng thích hỵp chosản xuất các loại giấy có độ trắng cao

3 /Bột bán hoá học

- Là bột sản xuất phối hỵp hai phương pháp hoá học và cơ học, thực chất các mảnh

gỗ đưỵc làm mỊm hoỈc nấu cơc bộ với hoá chất, sau đó đưỵc đưa vào máy nghiỊn

4 /Bột thứ cấp

- Là loại bét thu đưỵc từ các phế liƯu từ các sản phẩm bị đứt, bị rách ở máy xeo, bịxén ở phân xưởng hoàn thành, các loại giấy phế liƯu, đưỵc phân loại đưa vào máynghiỊn thủ lực qua các công đoạn tẩy mực (nếu có) và tuyĨn nỉi các loaị bột này có độbỊn cơ lý thấp hơn so với các loại bột trên, thường đưỵc dùng đĨ sản xuất các loạigiấy carton, sản phẩm xây dựng, giấy in báo và độn thêm các loại bột hoá hay bột cơ

đĨ tăng hiƯu quả kinh tế hạ giá thành sản phẩm

II Các phơ liƯu trong sản xuất giấy

ĐĨ nâng cao đỈc tính cđa giấy, giảm giá thành sản phẩm,đáp ứng khả năng đa dạngcđa giấy trong mọi lĩnh vực sư dơng, trong quá trình sản xuất giấy người ta thêm vào nguyên liƯu xênluloza các chất phơ liƯu

Các chất phơ liƯu trong sản xuất giấy bao gồm các nhóm keo, nhóm chất độn nhóm màu và các phơ gia khác

*Nhóm keo: là những chất có tác dơng gia keo trên bỊ mỈt hoỈc trong nội bộ tờ giấy, nhằm điĨu chỉnh độ thẩm thấu cđa giấy đưỵc đánh giá bằng độ hĩt nước.

*Nhóm chất độn: Là những chất trộn lẫn vào trong bột giấy nó vừa có vai trò thay thế bớt lưỵng xơ sơi trong giấy tăng độ nhẵn, độ đơc, độ đồng đỊu bỊ mỈt

*Nhóm phơ gia, phẩm màu: Là những chất cho vào hỗn hỵp bột giấy làm cho giấy

có chất lưỵng cao hơn, tăng một số tính chất thẩm mỹ như màu, độ bóng láng, giảm giá thành sản phẩm Tỷ lƯ cđa nhóm chất này chiếm một lưỵng nhỏ trong giấy

Môi trường sản xuất giấy ( Axit hoỈc kiỊm tính ) khác nhau thì viƯc dùng chất phơ gia cịng khác nhau

*So sánh các chất phơ gia dùng trong quá trình axít tính và quá trình kiỊm tính sản xuất giấy bột hoá :

Phương pháp kiỊm tính có nhiỊu ưu điĨm hơn hẳn phương pháp axit tính như sau:

- Đối với vận hành:

+ DƠ nghiỊn bột hơn

+ Thoát nước và sấy nhanh hơn

gắn keo vào xơ sợi

Đôi khi dùng 1 Ýt để trung hoàđiện tích âm

Tinh bét

Cationic

chính

Chất tăng

trắng

Chất diệt

khuẩn

Biocide

- Đối với chất lưỵng giấy

+ Tèn Ýt nguyên liƯu hơn

+ Tiết kiƯm nước

+ Năng suất cao hơn

Chính vì vậy trong những năm gần đây, công nghƯ giấy đã thực hiƯn những biến đỉi to lớn từ công nghƯ sản xuất giấy axít sang kiỊm tính Tuy nhiên phương pháp kiỊm tính cịng có một số khó khăn như sự phát triĨn mạnh cđa vi khuẩn sinh ra nhiỊu

Vì những ưu điĨm vưỵt trội cđa phương pháp kiỊm tính nên trong đỊ tài thiết kế nhà máy sản xuất giấy in sè I có gia keo bỊ mỈt, tôi chọn công nghƯ sản xuất theo

Keo nhựa thông đã đưỵc sư dơng trong công nghiƯp giấy từ đầu thế kỷ 19 cònquá trình gia keo kiỊm tính hiƯn đại mới bắt đầu khoảng hơn 30 năm nay Tuy nhiên

akd sîi

b ê n íc

nó đã phát triĨn nhanh chóng và đang dần thay thế cho keo nhựa thông trong môitrường axit HiƯn nay người ta biết rằng khoảng 90% giấy tốt ở Châu Âu và 50 %giấy tốt ở Bắc Mỹ đưỵc sản xuất theo phương pháp gia keo kiỊm tính ở Châu á, nhiỊunước như: Nhật bản, Hàn quốc, Đài loan, Indonexia, Thái lan cịng đang phát triĨntheo phương pháp kiỊm tính có nhiỊu ưu điĨm hơn hẳn phương pháp axit tính

Keo AKD làm cho giấy có tính chống thấm tốt hơn, tạo cho bỊ mỈt xơ sỵi một lớpngăn cản sự phân tán dung dịch nước, mỈt khác nó có tác dơng tăng độ bỊn, tăng liênkết giữa các xơ sỵi ướt và tạo độ bóng cho bỊ mỈt tờ giấy

Những tính chất đỈc trưng cho loại keo AKD như sau:

- Ngoại quan: dung dịch nhị tương màu trắng

1.2 / Công thức cấu tạo

*Keo AKD ( Alkyl ketene dimer ) có công thức cấu tạo như sau:

O – C = O

R1,R2 : C14 – C18

1.3 /ĐỈc điĨm , tính chất cđa keo

Quá trình phát triĨn tác dơng gia keo ADK gồm 3 bước liên tiếp :

- Dính bám : Tiếp xĩc ban đầu cđa keo với xơ sỵi nhờ sự đông tơ cđa các hạt keo tíchđiƯn dương lên bỊ mỈt xơ sỵi tích điƯn âm

- Dài mỏng : Quá trình này đưỵc xảy ra khi nước đưỵc bốc hơi do sấy đến mức tạo ramột lớp mỏng, bỊ dày cỡ 1 phân tư

- Phản ứng : Xảy ra khi lớp đơn phân tư đưỵc hình thành tạo ra liên kết hoá học đồnghoá trị giữa keo và xenlulo

1 Dính bám 2 Dàn mỏng 3 Phản ứng Keo AKD có hiƯu quả keo rất lớn do đó lưỵng dùng rất thấp chỉ ở mức 0,05 20000,2% tính theo keo khô ĐỈc biƯt giấy gia keo AKD duy trì độ trắng ban đầu và độbỊn cđa nã theo thời gian, vì thế nó đưỵc dùng trong viƯc sản xuất giấy cho lưu trữ.Keo AKD cịng thích hỵp cho giấy yêu cầu gia keo cao và giấy tốt chứa độn CaCO3

Keo AKD không thích hỵp với bột cơ học, bột nghiỊn cơ, hoỈc bột cơ hoá Riêngbột cơ nhiƯt hoá rưa sạch có thĨ dùng keo ADK

Trong thực tế sư dơng, điĨm bỉ sung keo AKD vào bột giấy là rất quan trọng, nhưmét quy tắc nó phải đưỵc bỉ sung vào dòng bột đỈc trong vòng tuần hoàn ngắn trướckhi bột bị pha loãng một thời gian rất ngắn ViƯc này sẽ làm cho sự dính bám nhanh

và giảm cực tiĨu hoá sự phân tách các hạt keo khái bỊ mỈt xơ sỵi

Phản ứng giữa keo và xenlulo có thĨ đưỵc xĩc tác bởi một phơ gia, ví dơ như một

tâm đến viƯc hồi keo Có nghĩa là độ gia keo bị giảm đi mất tính kỵ nước trong mộtthời gian MỈc dù độ gia keo đưỵc đảm bảo khi vừa sản xuất ra, song sau vài tuầnhoỈc vài tháng tính kỵ nước không còn đưỵc đảm bảo HiƯn tưỵng này cần đưỵc khắcphơc bằng các quá trình xư lý tuỳ thuộc vào mơc đích sư dơng Quá trình gia keođưỵc coi là hiƯu quả khi lưỵng keo dùng Ýt nhất mà vẫn đạt đưỵc độ gia keo cầnthiết Mức dùng keo quá giới hạn không những gây lãng phí mà còn gây ô nhiƠmmôi trường sản xuất

Trong qui mô công nghiƯp, sư dơng PCC làm chất độn giấy đã làm gia tăng lỵinhuận vì giảm đưỵc lưỵng xơ sỵi, nhờ chất độn rỴ tiỊn này Trong các loại PCC làmphơ gia thì loại có cấu trĩc tinh thĨ đưỵc sư dơng rộng rãi nhất Với cấu trĩc mở, xốp,tinh thĨ PCC tán xạ ánh sáng hữu hiƯu và làm cho chất độn này có độ đơc cao PCC

có đường kính hạt thường dùng nhất là 1,4 mm Do sự kết tđa chỈt chẽ nên chất độnPCC có khoảng phân bố hĐp vỊ kích thước và có độ đồng nhất cao Trái lại GCC

GCC tiêu chuẩn dùng làm chất độn cho sản xuất giấy có đường kính hạt trung bình là0,7 mm trở lên và phân bố kích thước cđa hạt khoảng 2 mm Keo AKD có điĨm nóng

bảo lưu, sự phân tán và độ bám dính cđa keo trên bỊ mỈt xơ sỵi

r - ch2 - c - ch - r

o o = o

= o

r - ch2 - c - ch - r oh axit beta keton

r - ch2 - c - ch - r - co 2 o

o muèi can xi beta keton

-r - ch2 - c - ch - -r

= o

o c

o - ph¶n øng víi caCo3 + ca ca distear«n thñyph©n

phanr øng víi xenlulo keo akd ( r: c 14 c16 ) = o

r - ch2 - c - ch - r xenlulo este beta keton

Theo nghiên cứu thư nghiƯm thì những hạt keo AKD có kích thước nhỏ hơn 1mmnóng chảy và dàn chải lên cả xơ sỵi và chất độn trong quá trình sấy Khả năng tạoliên kết đôi giữa các nhóm hydroxyl cđa xenlulo và các vòng lacton cđa phân tư AKDđưỵc mô tả như sau:

Độ gia keo cđa AKD bị giảm theo thời gian là do ảnh hưởng cđa các chất phơ gia

hưởng cđa sản phẩm thủ phân AKD không tham gia vào phản ứng kỵ nước cđagiấy,do vậy ta thường chọn quá trình gia keo trước khi cho độn và quá trình cho độncàng gần điĨm bột lên lưới thì càng tốt

Khi đỊ cập đến vấn đỊ tương hỗ giữa AKD và chất độn, có nghiên cứu cho rằngphần AKD nào phđ lên bỊ mỈt cđa chất độn CC thì có tác dơng gia keo yếu Do AKDgắn lên bỊ mỈt chất độn với phần kỵ nước cđa phân tư hướng ra ngoài chất độn Phảnứng hoá học giữa AKD và xenlulo thĨ hiƯn rằng AKD liên kết với chất độn CC vàtạo ra muối canxi bêta kêton Sự liên kết này không ỉn định và lâu dài vì dime biếntính sang Distearôn thủ phân thông qua axit beta keton

Độ gia keo giảm vì dạng thủ phân này không tham gia vào đỈc tính kỵ nước cđagiấy Độ Èm và nhiƯt độ là yếu tố thĩc đẩy quá trình biến đỉi Distearon

Nghiên cứu tác động cđa nhiƯt độ sấy với hiƯu quả qua keo ADK đối với giấy cóchứa GCC hoỈc PCC với mức dùng độn là 10% Độ gia keo giảm khi nhiƯt độ sấytăng khi sư dơng chất độn PCC Trường hỵp sư dơng GCC độ gia keo tăng khi nhiƯt

Một phần keo có thĨ ngấm xuống và đưỵc giữ lại trong cấu trĩc ống cđa chất độn KhinhiƯt độ tăng lên thì độ gia keo tạo ra khác nhau So với độ gia keo khi sư dơng 2

nhiƯt độ cao hơn nhiƯt độ này thì giấy với GCC lại chiếm ưu thế hơn NhiƯt độ sấy

PCC

2 /Tinh bét cationic

Là một loại hydrocacbon tỉng hỵp có trong ngô, khoai, sắn và các thực phẩm khác

có hai phần: một phần mạch thẳng gọi là: một phần mạch thẳng gọi là amiloza gồmkhoảng 500 đơn vị mắt xích, một phần mạch nhánh gọi là amilopectin khoảng vàinghìn đơn vị mắt xích

Dạng amiloza dƠ hồi phơc, tức các phần tư hoà tan lại kết tđa trở lại trạng thái banđầu gây kết cơm cứng, vì vậy người ta phải dùng enzym đĨ hoá thành dạngamilopectin, hay còn gọi là tinh bột biến tính

Tinh bét cịng là một chất cao phân tư, cịng tồn tại gốc hydroxyl alcol (thực vật)như Xenluloza, do vậy chĩng bám dính vào nhau và hình thành một liên kết vữngchắc Xenluloza- Tinh bét- Xenluloza Kết qđa là giấy sẽ tăng độ bỊn khô như độ nỉ,

độ bỊn kéo, độ cứng, độ bỊn bỊ mỈt, độ nhẵn… khi in sẽ sắc nét hơn

HiƯn nay các tinh bột ngoài sư dơng truyỊn thống làm trắng độ bỊn cđa giấy, nócòn áp dơng trỵ giĩp cho sự bảo lưu các thành phần trong hỗn hỵp bột giấy

Khi gia keo AKD thì tinh bét cationic có tác dơng cải tiến sự bảo lưu cđa keo rấtnhiỊu, do đó nó bắt buộc phải sư dơng vì độ bảo lưu cao thì bỏ keo míi có hiƯu quả

Ngoài ra tinh bột có tác dung như là một chất trỵ bảo lưu các xơ sỵi.Do vậy ta chọn vị trí cho tinhbét ngay sau khi cho keo đĨ vùa đảm bảo bảo lưu đưỵc keo và không làm kết bông cđa xơ sỵi dài

mức cịng dẫn đến khó khăn vỊ chạy máy và sự ỉn định cđa phần ướt

Hình vẽ sau sẽ giải thích tại sao cho tinh bột vào giấy:

Khi ch a cã tinh bét Khi cã tinh bét

3 /Cacbonyl Metyl Xenlulo (CMC)

CMC là dẫn suất cđa xenlulo Nó tồn tại dưới hai dạng và không tan trong nước.Loại hoà tan trong nước là loại gắn với liên kết kiỊm (Na, Ca hoỈc Al) CMC có tínhtrương nở lớn, do vậy khi pha phải khuấy liên tơc với tốc độ lớn CMC ngoài tácdơng làm tăng độ bỊn cđa giấy, nó còn tác dơng giảm thời gian nghiỊn, do vậy ta chovào trước khi ngiỊn tinh( tại bĨ hỗn hỵp)

4 / Trỵ bảo lưu

Do kích thước cđa chất độn rất bé hơn so với mắt lướivà xơ sỵi ngắn dƠ bị lọt qua lưới theo nước trắng cho nên trong quá trình sản xuất cần phải bảo lưu các xơ sỵingắn bằng cách kết bông các xơ sỵi ngắn lại khi đó các chất độn cịng đưỵc giữ lại

Vì vậy, bảo lưu chất độn thường thấp, đỈc biƯt trên máy xeo lưới đôi thế hƯ mới

có lực thoát nước rất mạnh Trên máy xeo lưới dài, kết quả bảo lưu thấp còn là do sự phân bố không đồng đỊu giữa mỈt dưới và mỈt trên, điỊu này ảnh hưỏng tới chất lưỵng

in Ên Ngoài ra viƯc bảo lưu thấp còn dẫn tới nồng độ chất độn, xơ sỵi mịn trong thoát nứơc thoát dưới lưới cao, đỈc biƯt đối với sản xuất giấy in Ên ( dùng hàm lưỵngđộn lớn) làm giảm đáng kĨ khả năng thoát nước cđa bột trên lưới xeo, dẫn tới tốc độ

và công suất vận hành cđa máy xeo giấy, tỉn kinh phí cho xư lý nước thải…

ĐĨ nâng cao hiƯu qđa cđa quá trình bảo lưu chất độn và sơ xỵi mịn trong

giấy,thông thường các chất trỵ bảo lưu hoá học đưỵc sư dơng Nó cực kỳ cần thiết trong công nghƯ giấy hiƯn nay, nhất là những loại giấy dùng nhiỊu chất độn

Chất trỵ bảo lưu thường dùng là Cartarein , Bentonite

ĐĨ không tạo kết bông cđa xơ sỵi dài (ảnh ưởng đến tính chất cđa giấy) thì ta cho càng gần điĨm bột lên lưới càng tốt , ở đây ta chọn cho vào trước khi vào hòm tạo áp

Cơ cấu kết bông

- Kết bông bởi sự trung hoà điƯn tích:

Do xơ sỵi và chất độn đỊu mang điƯn tích âm, nên chĩng đẩy nhau chất độn không gắn lên bỊ mỈt xơ sỵi đưỵc ĐĨ triƯt tiêu lực đẩy giữa chĩng và tăng cường lực phân

Chớnh vỡ thế, Polyacrylamide cú trọng lưỵng phõn tư cao đưỵc đưa vào đĨ tạo mốiliờn kết cầu giữa hạt chất độn này với hạt chất độn khỏc và với xơ sỵi trờn cơ sở hĩt bỏm tĩnh điƯn tạo thành kết bụng rộng lớn giữa xơ sỵi và chất độn nhỏ trờn lưới Lưỵng trỵ bảo lưu cho vào mỏy xeo phải đưỵc thư nghiƯm trước ở phũng thớ nghiƯm vỡ nếu cho ít, khụng cú tỏc dơng, nếu cho nhiỊu quỏ gõy khú thoỏt nước trờn lưới vỡ kết bụng quỏ nhiỊu, thụng lưỵng cho vào khoảng 0,03%/ tấn sản phẩm Cụng thức tớnh trỵ bảo lưu:

5 /Chất độn trong cụng nghiƯp giấy

Cỏc chất độn vụ cơ, dạng bột mịn, màu trắng đưỵc sư dơng rộng rói trong quỏ trỡnhsản xuất giấy và cacton nhằm cải thiƯn một số chỉ tiờu chất lưỵng cđa sản phẩm vàgiảm chi phớ sản xuất

Giấy đưỵc độn sẽ tăng tớnh quang học và vật lý cđa tờ giấy Nhờ cú đường kớnhnhỏ, cỏc hạt độn sẽ lấp đầy cỏc lỗ đan xen giữa cỏc xơ sỵi đưỵc làm cho tờ giấy chỈt,mỊm, mịn, trắng và cú độ đơc cao hơn Độn sư dơng trong sản xuất giấy sẽ thay thếmột phần xơ sỵi dẫn đến hạ giỏ thành cđa sản phẩm do giỏ thành cđa nó rỴ hơn giỏthành cđa xơ sỵi

Tuy nhiờn, tỷ lƯ phần độn trong giấy cịng bị hạn chế do tờ giấy sản xuất ra cú độbỊn kộm hơn và giảm chất lưỵng keo Thực tế lưỵng độn thường dựng trong khoảng

lưỵng giấy

* Yờu cầu kỹ thuật đối với chất độn:

+ Là chất khú hoà tan trong nước

+ Cú độ trắng ít nhất phải bằng độ trắng cđa bột

+ Là chất bỊn hoỏ học, cú khả năng bảo lưu cao trong giấy

+ Kớch thước hạt đđ nhỏ

* Chất độn thường dựng trong cụng nghiƯp giấy.

5.1 /Cao lanh: ( Al2OΜN LAO đẫNG3.SiOΜN LAO đẫNG3.2H2OΜN LAO đẫNG )

Bảo l u tổng quát =

Độ tro của giấy

L ợng vào máy giấy

Bảo l u một lần qua l ới =

N bột ở hòm tạo áp – Nồng độ nước trắngdưới lưới Nồng độ n ớc trắngd ới l ới

Nồng độ bột ở hòm tạo áp

- Là chất độn rỴ tiỊn nhất, nguồn dồi dào, ỉn định và sư dơng dƠ dàng, nó mang lạicho giấy nhiỊu đỈc tính tốt Cao lanh đưỵc sư dơng trong quá trình sản xuất giấy trongmôi trường axit.

5.2 /Thạch cao (CaOΜN LAO đẫNG4)

- Có độ trắng khá cao, giá thành rỴ, nhưng có nhưỵc điĨm là độ bảo lưu trên giấy thấp

5.3 /Bét canxi cacbonat (CaCOΜN LAO đẫNG3) :

trường axit Nó có nồng độ trắng và đơc cao hơn cao lanh, nó đỈc biƯt đưỵc dùngtrong sản xuất các loại giấy sư dơng lâu dài vì có khả năng trung hòa đưỵc các axitsản sinh trong qĩa trình lão hoá hủ hoại tờ giấy

5.4 /Các loại oxit - Dioxit titan (TiOΜN LAO đẫNG2): có độ trắng cao nhất và có độ đơc tốt nhất

song giá thành cao Nó chỉ sư dơng đối với loại giấy đòi hỏi lưỵng độn thấp nhưng độđơc, độ trắng cao Mức dùng độn chỉ khoảng 2-3 %

tờ giấy, talc có ái lực tốt với nhựa, vì thế nó đưỵc dùng đĨ ngăn chỈn sự kết dính cđanhựa trong hƯ thống sản xuất giấy Tuy nhiên gần đây talc bị hạn chế sư dơng và gâyhại cho sức khỏe con người khi hít phải nó vào phỉi

6 /Các phơ gia khác

Trong môi trường kiỊm nhĐ, các loại vi khuẩn phát triĨn rất mạnh, đỈc biƯt là các

vi khuẩn sinh bùn bẩn Khi các vi khuẩn phát triĨn chĩng gây ra các hiƯn tưỵng tích

tơ vật chất trên bỊ mỈt hoỈc thành thiết bị, thành ống hoỈc làm phân hủ bột giấy ởnhững chỗ Ýt luân chuyĨn, kết quả làm tắc thiết bị, làm tắc chăn lưới, làm giảm khảnăng chạy máy, tăng sự ăn mòn, giảm chất lưỵng giấy, tăng chi phí bảo dưỡng Vìvậy khi chuyĨn sang quá trình kiỊm tÝnh cầu có một chương trình kiĨm soát vi sinhvật chỈt chẽ hơn Các chất biocide thường đưỵc dùng đĨ kiĨm soát sự phát triĨn cđa vikhuẩn

* Từ những đỈc trên ta thấy khi sản xuất giấy in có tráng phđ bỊ mỈt, gia keo trong

Công đoạn này bao gồm các khâu vận hành sau:

Đánh tơi bột giấy: Bột ở dạng tấm, kiƯn đem phân tán vào trong nước thành bột ở

dạng huyỊn phù Thiết bị này có thĨ làm viƯc liên tơc hay gián đoạn

NghiỊn bét: Dùng các tác động cơ giới đĨ phát triĨn các tính chất cđa bột giấy nhằm

tạo ra các thành phẩm theo yêu cầu, chất lưỵng qui định Có thĨ nghiỊn liên tơc haygián đoạn

Bỉ sung các chất phơ gia: là các chất vô cơ hay hữu cơ đĨ làm thay đỉi tính chất hay

tạo ra tính chất mới cho tờ giấy sau này

Phối trộn theo công thức phối chế các bột giấy, hoỈc bột giấy với các phơ gia khác Ngoài ra, có nhiỊu khâu xư lý phơ trỵ như sàng, lọc tạp chất, thu hồi, xư lý nướctrắng, giấy thải…

mà bung ra Sau khi đã bị đánh tơi huyỊn phù bột lọt qua mắt sàng đĨ tháo ra Nồng

độ bột có thĨ lên tới 18%, nhưng tối thiĨu nhất là khoảng 6-8%, chất lưỵng bột sẽ đỊu hơn và tốt hơn

2 NghiỊn bét xenluloza

2.1 /Khái niƯm chung :

- Nguyên liƯu xơ sỵi xenluloza sau khi đưỵc gia công bằng phương pháp hoá học,hoá lý, cơ, có thành phần chđ yếu là xenluloza, tồn tại ở dạng xơ sỵi ĐĨ có đđ tínhchất hình thành các loại sản phẩm giấy, thì một công đoạn quan trọng có ý nghĩaquyết định là tiến hành quá trình nghiỊn

- Quá trình nghiỊn bét giÊy là quá trình dùng lực cơ học tác dơng lên xơ sỵi xenlulozatrong hỗn hỵp bột nước, làm biến đỉi vỊ mỈt cấu trĩc hoá lý nhằm đáp ứng các chỉ tiêuchất lưỵng cđa mỈt hàng giấy.

2.2./ Cơ chế nghiỊn bét

Cả lực cơ học do bộ phận dao chuyĨn động và lực nước cùng tác động lên xơ sỵi

Đó là tác động cuộn, uốn, xoắn, kéo, nén xảy ra trong diƯn tích tiếp xĩc giữa lưỡi dao

đế và dao bay, giữa sống dao và rãnh dao Ngoài ra còn có lực trà sát giữa lưỡi dao và

xơ sỵi và giữa các xơ sỵi với nhau

Thông thường máy nghiỊn có hai loại dao: Dao đế ( cố định ) và dao bay( chuyĨn động ), xơ sỵi đi giữa lớp dao đế và dao bay, nguyên lý hoạt động đưỵc mô

tả theo những bước như sau:

Bước 1: Tạo thành bó bột và thoát nước cơc bé

Bước 2: Ðp cơ học và thoát nước

Bước 3: Kéo trưỵt các bó bột

Bước 4: Bó bột nở ra và hĩt nước

Bước 5: Tạo thành bó bột cho chu kỳ tiếp theo

- Tác động đầu tiên:

+ Bóc tách vách tế bào cđa xơ sỵi, tạo thành các mảch vơn hoỈc xơ vơn

+ Nước thẩm vào qua vách tế bào, làm xơ sỵi trương nở

+ Một số liên kết giữa các thớ sỵi bị đứt, thay thế bằng các liên kết giữa nước vàthớ sỵi- gọi là thđy hóa

+ Xơ bột ngày càng mỊm mại hơn

+ Sù chỉi hóa là xơ sỵi bị tước ra thành nhiỊu xơ nhỏ, hai đầu tèo ra như chỉi+ Xơ sỵi bị cắt ngắn

- Tác động tiếp theo:

Như vậy: tác động đầu tiên cđa nghiỊn là làm dập nát, bóc tách dần làm vỡ lớp

vỏ tế bào, vỏ này không trương nở ra đưỵc ( do chứa nhiỊu lignin ) Khi vỏ này bị vỡmột phần bị lộ ra lớp vách thứ hai hĩt nước mạch Phần hai đầu cđa xơ sỵi sẽ bị cắt,

đè nén, dập nát trước, liên kết nội bộ xơ sẽ bị phá vỡ trước do nước đưỵc hĩt vào Kếtqđa là hai đầu bó sỵi xảy ra sù chỉi hóa phân tơ, làm cho diƯn tích bỊ mỈt xơ tăng lênnhiỊu lần, vách tế bào bị phá vỡ càng nhiỊu, giải phóng ra các băng xơ Đồng thời với

sự bong ra cđa lớp vỏ xơ sinh M chứa nhiỊu Lignin là sự xâm nhập mạnh mẽ cđanước vào các bó xơ Làm cho xơ mỊm mại, đàn hồi hơn

Quá trình trương xảy ra theo 2 giai đoạn

Giai đoạn 1: Tạo lớp vỏ solvat, làm yếu liên kết giữa các phân tư Xenluloza Khihình thành lớp vỏ solvat vỊ mỈt hoá lý đây là quá trình tỏa nhiƯt H < 0, S giảm.H < 0, S giảm.H < 0, S giảm.Giai đoạn này năng lưỵng giải phóng ra ( G < 0 ) H < 0, S giảm

Bét xenlulo tiếp tơc bị tác dơng đến lĩc nào đó lực liên kết giảm nhanh, một số phân

tư ở ngoài bị tách ra như pentozan tạo ra lớp màng keo trên bỊ mỈt xenlulo làm cho độnhớt dung dịch tăng lên

Giai đoạn 2( Giai đoạn Hydrat hóa ): Giai đoạn 1 xảy ra đến một lĩc nào đó, mộtvài liên kết giữa các phân tư bị đứt ra, giải phóng ra các nhóm OH tù do trên bỊ mỈtXenluloza Mét nhóm OH tù do ( trên bỊ mỈt Xenluloza ) có thĨ hấp thơ đưỵc tới 4

Trương ’’- hiƯn tương đó gọi là trương Mức độ trương tối đa cđa các loại xơ sỵi có

sự khác nhau Độ trương phơ thuộc vào độ kết tinh và phương thức sắp xếp cđa sỵi.Những sỵi có độ sắp xếp định hướng cao thì quá trình trương trong nước theo hướngdọc sỵi thường rất nhỏ Những sỵi không định hướng, hoỈc định hướng thấp thì sựtrương xảy ra mạnh hơn Chính vì vậy, qĩa trình nghiỊn có tác dơng phá vỡ sự sắpxếp có định hướng, tạo điỊu kiƯn cho qĩa trình trương xảy ra

2.3 /Tác dơng cđa nghiỊn tới xơ sỵi :

- Bột giấy sau khi đưỵc qua nghiỊn, các thớ sỵi sẽ bị đánh tơi theo chiỊu dài, cắt ngắntheo chiỊu ngang, hai đầu bị chỉi hoá và trương nở mạnh Kết quả làm bột giấy có

h h o

h h o h h o o h h h o o o h

chiỊu dài đồng đỊu, chiỊu ngang nhỏ hơn, tăng lực liên kết hyđro giữa các bỊ mỈt xơsỵi khi hình thành tờ giấy

- Nghiên cứu sự thay đỉi cấu trĩc xơ sỵi, trong quá trình nghiỊn bột người ta đã đưa ranhiỊu giả thiết khác nhau như thuyết biến đỉi hoá học cđa Giou và Paladen Thuyếtbiến đỉi vật lý, thuyết biến đỉi hoá lý Ngày nay người ta cho rằng, quá trình nghiỊndưới tác dơng cđa lực cơ học các xơ sỵi bị cắt ngắn và trương nở mạnh, phân tơ chỉihoá trở nên rất mỊm dỴo Do vậy các xơ sỵi dƠ đan dƯt với nhau, tăng bỊ mỈt tiếpxĩc, tăng lực ma sát tạo điỊu kiƯn cho quá trình ra keo sau này, tăng độ bỊn cơ học, tờ giấy

sẽ trở nên mỊm dỴo, nhẵn phẳng và đồng đỊu hơn

- Trong quá trình nghiỊn cơ học làm dập nát màng tế bào khó thấm nước tạo điỊukiƯn cho nước thẩm thấu vào tế bào tiếp xĩc với các phần tư xenlulo, làm cho xenlulohấp thơ nước và trương nở trong nước Chính nhờ quá trình này mà xenlulo giảiphóng ra nhóm OH tù do trên bỊ mỈt đại phân tư cđa nó Hình thành các liên kết kếtcấu hydro giữa nhóm OH tù do cđa phân tư xenlulo này với nước, phân tư nước vớixenlulo kia Chính lực liên kết cầu nối này tạo nên độ bỊn ướt cđa tờ giấy Cầu nốihydro đưỵc miêu tả như sau:

Tóm lại : NghiỊn là phương pháp cơ học tác động vào bó sỵi xenlulo làm cho chĩng

thay đỉi vỊ mỈt:

Lý học: Cắt, xé, phân tơ, chỉi hóa

Hóa học: Tạo ra các nhóm OH tù do trên bỊ mỈt xơ sỵi Tạo cho bét Xenlulozanguyên liƯu mỊm mại, đàn hồi hơn, tăng bỊ mỈt tiếp xĩc, xơ sỵi dƠ đan dƯt với nhau,tăng lực ma sát tạo điỊu kiƯn thuận lỵi cho qĩa trình gia keo sau này, tờ giấy hìnhthành sẽ trở nên mỊm dỴo, nhẵn phẳng và đồng đỊu hơn, tạo ra tác động cđa liên kếtHydro đĨ hình thành độ bỊn tờ giấy sau qĩa trình sấy Trong qĩa trình sấy, giấy khô đi,mất nước, do nứơc có sức căng bỊ mỈt, lĩc bốc hỵi đi kéo 2 xơ sỵi lại gần nhau, tạoliên kết cầu nối Liên kết cầu nối này có năng lưỵng liên kết khá cao, khoảng 3900cal/mol tạo nên độ bỊn chđ yếu cho tờ giấy Vì vậy khi liên kết hình thành tờ giấycàngnhiỊu liên kết OH tạo ra độ bỊn cđa giấy càng cao

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiỊn bét

sỵi, dẫn đến viƯc hình thành các cầu nối xenluloza với nhau tạo thành cấu trĩc bỊncđa tờ giấy ViƯc giải phóng ra càng nhiỊu các nhóm OH tù do càng xuất hiƯn nhiỊucầu nối, và như vậy làm cho tờ giấy càng bỊn Do vậy các yếu tố ảnh hưởng đến quátrình nghiỊn cịng ảnh hưởng đến độ bỊn cđa tờ giấy

a./ ảnh hưởng cđa áp lực nghiỊn –Png ( kg/cm 2 ) :

Đây là yếu tố có tính chất quyết định đến toàn bộ tính chất cđa bột, với mỗi loại

bản thân lô dao

áp lực nghiỊn riêng đưỵc tính theo công thức:

Khe hở giữa hai dao càng nhỏ, h giảm P tăng Cắt, phân tơ, chỉi hóa, trương Cắt tăng, độ trương giảm, Ngưỵc lại, P  Cắt tăng, độ trương giảm, Ngưỵc lại, Ptăng và ngưỵc lại

Khi nghiỊn đĨ chđ yếu + Cắt sỵi: h = 0,1 mm

+ Tỏch sỵi: h = 0,2 – 0,4 mm+ dàn chải sỵi: h = 0,5-0,8 mm Khe hở giữa hai dao cú thĨ thay đỉi bằng bộ phận nõng hạ lụ dao

Tốc độ thay đỉi ỏp lực nghiỊn rất quan trọng, nếu thay đỉi P chậm ( Tức thời gian

mỏng, cú độ bỊn cao cần nghiỊn ở P thấp và thay đỉi P một cỏch từ từ

2 1

(m m)

Bền kéo

(mm)

SR 1'0 2'0 3'0 4'0 5'0 6'0 7'0 8'0

nhau do đó đối mỗi

loại giấy khác nhau

b /ảnh hưởng cđa thời gian nghiỊn :

Thời gian nghiỊn là một yếu tố phơ thuộc, không có tính quyết định Thông thường

gian nghiỊn khác nhau Thời gian nghiỊn các loại giấy từ 30-60 phĩt Chỉ một sốloại đỈc biƯt mới cần thời gian nghiỊn dài như:

Giấy tơ điƯn : t = 49 h

Giấy cuốn thuốc lá: t = 24-30 h

Ví dơ : Hình

Khi nghiỊn t tăng độ nghiỊn tăng theo 2 gia đoạn

Trước A: t ↑ (tăng) ºSR ↑↑ (tăng nhanh) Cắt tăng, độ trương giảm, Ngưỵc lại, P