NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ PHỐI TRỘN NGUYÊN LIỆU, CACO3 VÀ CHẤT TĂNG TRẮNG ĐẾN ĐỘ TRẮNG CỦA GIẤY IN BÁO 82 ISO TẠI NHÀ MÁY GIẤY ĐỒNG NAI

Giấy được làm từ bột CTMP có độ cứng cao vì bột này có chiều dài xơ sợi lớn hơn nên độ bền cơ lý cao hơn bột cơ nghiền không hóa chất, nhưng bột này thường dễ bị nhiễm màu của sản phẩm l

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

****************

TRƯƠNG THỊ THÙY LIÊN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ PHỐI TRỘN NGUYÊN

CỦA GIẤY IN BÁO 82 ISO TẠI NHÀ MÁY GIẤY

ĐỒNG NAI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 6/2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

****************

TRƯƠNG THỊ THÙY LIÊN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ PHỐI TRỘN NGUYÊN

CỦA GIẤY IN BÁO 82 ISO TẠI NHÀ MÁY GIẤY

ĐỒNG NAI

Ngành: Công Nghệ Sản Xuất Giấy Và Bột Giấy

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn: TS PHAN TRUNG DIỄN

Thành phố Hồ Chí Minh

Lời tiếp theo em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:

Tất cả các thầy cô, người đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường để em có được niềm tin và hành trang vững bước trong tương lai

TS Phan Trung Diễn, thầy đã tận tình hướng dẫn, góp ý, chỉ bảo trong suốt thời gian thực tập để em hoàn thành tốt khóa luận này

Các cô, chú, anh, chị kỹ sư, công nhân trong công ty cổ phần giấy Đồng Nai

đã tận tình giúp đỡ, chỉ dẫn cho em trong suốt thời gian em thực tập, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em được nghiên cứu, học tập và đóng góp ý kiến để em hoàn thành tốt đề tài này

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả các bạn lớp DH08GB thân yêu đã cùng nhau chia sẻ mọi vui buồn, cùng nhau vượt qua mọi khó khăn, trở ngại và hết lòng giúp đỡ, động viên lẫn nhau trong suốt thời gian học tập tại trường

Đây là công trình đầu tay của em với rất nhiều bỡ ngỡ nên không khỏi tránh nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo thêm của các thầy cô giáo để đề tài được hoàn thiện hơn nữa

Em xin chân thành cảm ơn!

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 6 năm 2012

Sinh viên thực hiện Trương Thị Thùy Liên

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phối trộn nguyên liệu, CaCO 3 và chất tăng trắng đến độ trắng của giấy in báo 82 ISO tại nhà máy giấy Đồng Nai”

được tiến hành tại công ty cổ phần giấy Đồng Nai, thời gian từ 7/03/2012 – 5/05/2012

Đề tài tiến hành thí nghiệm và khảo sát thực tế về: tỷ lệ phối trộn bột, CaCO3 và chất tăng trắng đến độ trắng của giấy Phần thí nghiệm làm trực tiếp tại nhà máy, phần khảo sát lấy số liệu thực tế trong quá trình làm thí nghiệm tại công ty

Kết quả thu được:

1 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn bột:

Với Ti: giá trị độ trắng hỗn hợp

ai: tỷ lệ phối trộn bột; xi: độ trắng bột giấy

CaCO3 giúp làm tăng độ trắng và độ không thấu quang cho giấy, tạo ra lợi ích kinh tế lớn do tăng lượng dùng chất độn với giá rẻ, giảm mức dùng bột giấy vì có thể thay thế một phần xenlulose bằng những chất độn rẻ tiền hơn Tuy nhiên mức dùng CaCO3 không quá cao để không ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý khác của giấy Chất tăng trắng mà nhà máy đang dùng là Tinopal UP Lip với tác dụng làm tăng độ trắng cho giấy Với một lượng nhỏ cũng làm tăng đáng kể độ trắng của giấy, tuy nhiên mức dùng chất tăng trắng cũng có giới hạn và khi vượt mức giới hạn thì độ trắng bão hòa và không còn tăng được nữa Mức dùng OBA không vượt quá 6%

Với tỷ lệ 40% bột hóa xớ ngắn, 60% bột CTMP với bột được lấy trực tiếp từ kho nguyên liệu đem đi nghiền với độ nghiền của bột CTMP là 57 - 60 SR, bột hóa (xớ dài và xớ ngắn) là 40 - 45 SR, 20% CaCO3, 5% tăng trắng sẽ đạt được độ trắng

82 ISO và cho được chi phí phù hợp nhất, mang lại lợi nhuận kinh tế cao nhất

Bên cạnh đó, nghiền bột là một công đoạn hết sức quan trọng và không thể thiếu trong mọi qui trình sản xuất, nó quyết định đến tính chất, đặc điểm và cấu tạo của các loại giấy Khống chế quá trình nghiền với những thông số kỹ thuật khác nhau sẽ cho ra các sản phẩm có tính chất vật lý và độ bền cơ lý khác nhau Điều đó có nghĩa là các yếu tố công nghệ nghiền bột có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tạo hình cũng như các tính chất khác nhau của giấy, tạo cho xơ sợi có độ đồng nhất về kích thước, chiều

rộng, chiều dài và làm cho xơ sợi trở nên dẻo dai và mềm mại có khả năng lên kết tốt trong quá trình hình thành tờ giấy

SUMMARY

The project "To study the effect of the mixing of raw materials, CaCO3 and

whitener of the whiteness to 82 ISO in newsprint paper mill in factory of Dong Nai" was conducted at the Dong Nai Paper Company shares, the time from 7/03/2012

- 5/05/2012 Thread conduct experiments and field surveys on: mixing ratio of powder, CaCO3 and whitener to the whiteness of paper The experiments made directly at the factory, the survey obtained data during the actual experiment in the company

The results were:

One Effect of mixing ratio powder:

Ti =

With Ti: composite values whiteness

ai: the ratio of mixing powdered; xi: cement: white pulp

Two Effect of CaCO3 and whitener by:

CaCO3 help increase white and opaque for the paper, creating economic benefits due to increased use cheap fillers, reduced levels of pulp used to be able to replace part of cellulose with cheap fillers more But not too high levels of CaCO3 used to not affect the mechanical properties of paper

Whitener in which the plant is used as Tinopal UP Lip to work for increased white paper With a small amount also greatly increases the whiteness of the paper, however levels of whitener use also have limited and the limit when the saturation and brightness no longer increases OBA level used does not exceed 6%

With 40% chemical pulp short drop, 60% CTMP pulp with pulp is taken directly from the crushed material taken to the mill with grinding of CTMP pulp is 57-

60 SR, chemical pulp (long pulp and short pulp) is 40-45 SR, 20% CaCO3, 5% whitener would achieve a brightness of 82 ISO, and for the most appropriate cost, providing the highest economic profit

Besides, grinding flour is a very important stage and are indispensable in any manufacturing process, it determines the nature, characteristics and texture of the paper Controlled grinding process with different specifications for the product will have physical properties and durability of different reasons That means that the

elements Grinding technology has great influence in shaping the process as well as the different nature of the paper, giving the fibers are uniform in size, width, length and make the fibers become flexible and soft to the likely fine in the paper forming process

MỤC LỤC

Trang

TRANG TỰA i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

SUMMARY iv  

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT x

DANH SÁCH CÁC BẢNG xi

DANH SÁCH CÁC HÌNH xii

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích của đề tài 2

1.3 Mục tiêu của đề tài 2

1.4 Giới hạn của đề tài 2

Chương 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan về nhà máy giấy Đồng Nai (COGIDO) 3

2.1.1 Vị trí địa lý 3

2.1.2 Lịch sử phát triển nhà máy 3

2.1.3 Qui trình hoạt động sản xuất 3

2.1.4 Cơ cấu sản phẩm 5

2.2 Lý thuyết cơ bản về độ trắng của giấy 5

2.2.1 Giới thiệu chung 5

2.2.2 Màu sắc của giấy 5

2.2.3 Độ trắng của giấy 6

2.2.3.1 Định nghĩa 6

2.2.3.2 Một số tính chất quang học khác của giấy 7

2.2.3.3 Một số hệ thống được sử dụng để đo độ trắng của giấy 7

2.3 Các loại nguyên liệu dùng để sản xuất giấy tại nhà máy giấy Đồng Nai 10

2.3.1 Khái quát nguyên liệu bột CTMP 10

2.3.2 Khái quát nguyên liệu bột hóa 11

2.3.3 Khái quát nguyên liệu giấy vụn, tồn kho 12

2.4 Các chất phụ gia được sử dụng trong công nghệ sản xuất giấy kiềm tính tại nhà máy giấy Đồng Nai 13

2.4.1 Khái niệm về công nghệ sản xuất giấy kiềm tính 13

2.4.2 Keo kiềm tính AKD 13

2.4.3 Tinh bột cation 15

2.4.4 Chất độn 16

2.4.5 Chất tăng trắng (OBA) 17

2.4.6 Phẩm màu 18

2.4.7 Trợ bảo lưu PAA _ polyacrylamide 19

2.4.8 Phèn nhôm Al2(SO4)3.nH2O 20

2.4.9 Bentonite (đất sét) 20

2.4.10 Chất diệt khuẩn 21

2.4.11 Hóa chất gia keo bề mặt 22

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ trắng của giấy 22

2.5.1 Ảnh hưởng bởi thành phần nguyên liệu 22

2.5.2 Ảnh hưởng bởi các quá trình gia công sản xuất 23

2.5.3 Ảnh hưởng bởi nhiệt độ, ánh sáng và thời gian lưu trữ 24

2.6 Những biện pháp làm tăng độ trắng của giấy 24

2.6.1 Tráng phấn bề mặt giấy 24

2.6.2 Sử dụng chất làm trắng quang học 24

2.6.3 Sử dụng chất màu 25

2.6.4 Sử dụng chất độn 25

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

3.1 Nội dung nghiên cứu 26

3.1.1 Phần khảo sát 26

3.1.2 Xác định các thông số kỹ thuật của bột trước khi xeo 26

3.1.3 Nghiên cứu đặc điểm các loại hóa chất sử dụng cho giấy in báo 82 ISO 28

3.2 Phần thí nghiệm 28

3.2.1 Nguyên liệu và thiết bị 28

3.2.2 Quá trình tiến hành 30

3.2.3 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn các loại nguyên liệu bột đến độ trắng của giấy 30

3.2.4 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của CaCO3 lên độ trắng của giấy in báo 82 ISO ……… 31

3.2.5 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của chất tăng trắng lên độ trắng của giấy in báo 82 ISO 32

3.2.6 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng CaCO3 và chất tăng trắng lên độ trắng của giấy in báo 82 ISO 32

3.3 Phương pháp sử lý số liệu 33

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Kết quả khảo sát 34

4.1.1 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật của bột trước khi xeo 34

4.1.2 Kết quả khảo sát đặc điểm của các loại hóa chất sử dụng cho giấy in báo 82 ISO 38

4.2 Kết quả thí nghiệm 40

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

5.1 Kết luận 49

5.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

PHỤ LỤC 1 54

PHỤ LỤC 2 57 

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

HW Hard Wood

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Cơ cấu hoạt động nhà máy 4

Bảng 2.2: Các tiêu chuẩn chất lượng của bột CTMP 10

Bảng 2.3: Các tiêu chuẩn chất lượng của bột NBKP 11

Bảng 2.4: Các tiêu chuẩn chất lượng của bột LBKP 12

Bảng 3.1: Tỷ lệ phối trộn các loại bột 31

Bảng 3.2: Lượng dùng CaCO3 31

Bảng 3.3: Lượng dùng OBA 32

Bảng 3.4: Lượng thay đổi CaCO3 và OBA 33

Bảng 4.1: Giá trị độ nghiền của các loại bột 34

Bảng 4.2: Kết quả độ trắng các loại bột 36

Bảng 4.3: Giá trị chiều dài đứt của các loại bột 37

Bảng 4.4: Kết quả độ trắng của tỷ lệ phối trộn các loại bột ( ISO) 40

Bảng 4.5: Độ trắng của giấy khi thay đổi thành phần CaCO3 42

Bảng 4.6: Độ trắng của giấy khi thay đổi thành phần OBA 44

Bảng 4.7: Ảnh hưởng của CaCO3 và chất tăng trắng lên độ trắng của giấy in báo ………46

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Sự tương tác giữa ánh sáng và giấy 5

Hình 2.2: Mối liên hệ giữa độ trắng của bột với tia hấp thụ ánh sáng và tia tán xạ ánh sáng 7

Hình 2.3: Tọa độ màu CIE 1931 8

Hình 2.4: Không gian màu CIE L*a*b* hoặc CIELAB 9

Hình 2.5: Hình ảnh phóng đại của PCC và GCC 17

Hình 2.6: Cấu trúc của Lignin 23

Hình 3.1: Bột hóa xớ dài sau nghiền 28

Hình 3.2: Bột hóa xớ ngắn sau nghiền 29

Hình 3.3: Bột CTMP sau nghiền 29

Hình 4.1: Sự phụ thuộc của các chỉ số, độ bền cơ lý của giấy vào độ nghiền của bột giấy 35

Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn độ trắng của bột trước và sau nghiền 36

Hình 4.3: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của CaCO3 đến độ trắng của giấy in báo 42

Hình 4.2: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của chất tăng trắng đến độ trắng của giấy in báo 44

Hình 4.3: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của CaCO3 và chất tăng trắng đến độ trắng của giấy in báo 47

Chương 1

MỞ ĐẦU

Giấy đã được phát minh lâu đời trong nền văn minh của nhân loại Việc sử dụng giấy là nhu cầu không thể thiếu trong mọi hoạt động của đời sống, sinh hoạt của của bất kỳ các quốc gia, xã hội nào Giấy không những được dùng trong ghi chép, in

ấn, quảng cáo mà ngày nay nó còn phát triển rất mạnh trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: bao bì, vật liệu cách điện, xây dựng, y tế… Hiện nay, các phương pháp công nghệ mới trong ngành giấy đang được áp dụng để nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm, tạo điều kiện thuận lợi để ngành giấy phát triển và cạnh tranh trong cơ chế thị trường đem lại hiệu quả kinh tế cao

Ngày nay, kinh tế Việt Nam đang ngày càng hội nhập vào khu vực và quốc tế thì vấn đề cạnh tranh ngày càng gay gắt hơn Trong khi đó ngành công nghiệp giấy là một trong những ngành chịu sức ép cạnh tranh mạnh nhất khi bước vào hội nhập Do

đó các doanh nghiệp cần phải nỗ lực sản xuất, áp dụng công nghệ sản xuất mới, trang thiết bị hiện đại, tìm mọi cách nâng cao sản lượng và chất lượng sản phẩm, nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, tăng tính cạnh tranh và đem lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp

Trong quá trình sản xuất, nhiều phương pháp được sử dụng để cho đạt hiệu quả cao nhất đồng thời không làm hại đến cấu trúc và những tính chất khác của giấy Ở đây, tính chất quang học đặc biệt là độ trắng đóng vai trò quan trọng đối với các mặt hàng giấy in Để sản xuất giấy có độ trắng cao phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng thì yêu cầu giá thành phải cao, cho nên việc sử dụng biện pháp xeo kiềm tính để sử dụng CaCO3 làm chất độn vừa hạ giá thành sản phẩm vừa góp phần tăng độ trắng cho giấy Tuy nhiên, sử dụng CaCO3 càng nhiều thì sẽ làm giảm độ bền cơ lý của giấy, gây hiện tượng đứt giấy trong quá trình sản xuất và in ấn Bên cạnh đó sử dụng chất tăng trắng OBA sẽ làm tăng đáng kể độ trắng của giấy Cho nên việc sử dụng hợp lý các loại hóa chất sẽ mang lại độ trắng yêu cầu, điều kiện giá thành và các chỉ tiêu cơ lý khác sẽ được đảm bảo

Vì vậy, được sự đồng ý của BCH khoa, bộ môn công nghệ giấy và bột giấy, giáo viên hướng dẫn cùng ban lãnh đạo công ty cổ phần giấy Đồng Nai tôi đã tiến

hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phối trộn nguyên liệu, CaCO 3

và chất tăng trắng đến độ trắng của giấy in báo 82 ISO tại nhà máy giấy Đồng Nai”

1.2 Mục đích của đề tài

Nghiên cứu các ảnh hưởng của các loại nguyên liệu bột giấy, CaCO3, chất tăng trắng Từ đó tìm ra những tỷ lệ thích hợp để phối trộn chúng, mức dùng các chất phụ gia phù hợp để đạt được độ trắng theo yêu cầu và mang lại tính kinh tế cao

Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn các loại bột đến độ trắng của giấy in báo 82 ISO

Nghiên cứu ảnh hưởng của CaCO3 và chất tăng trắng đến độ trắng của giấy in báo 82 ISO

Do thực tế điều kiện sản xuất tại nhà máy sử dụng phương pháp xeo giấy kiềm tính nên chỉ khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ trắng của giấy in báo trong quá trình sản xuất

Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phối trộn nguyên liệu, CaCO3 và chất tăng trắng đến độ trắng của giấy in báo 82 ISO tại nhà máy giấy Đồng Nai” được thực hiện trực tiếp tại phòng thí nghiệm của nhà máy Vì điều kiện thí nghiệm và trang thiết

bị cũng còn hạn chế nên đề tài chỉ đi sâu tìm hiểu những ảnh hưởng của nguyên liệu đầu vào, tỷ lệ của các loại bột và hóa chất sử dụng trong sản xuất giấy in báo 82 ISO

Và cũng vì thời gian có hạn nên đề tài không tránh khỏi nhiều thiếu sót và cũng không đi sâu được vào phân tích và tính toán giá thành sản phẩm nên rất mong nhận được sự cảm thông và ý kiến góp ý thêm của quý thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Sau 30/4/1975, công ty được quốc hữu hóa và đổi tên thành nhà máy giấy Đồng Nai (là đơn vị trực thuộc các xí nghiệp: giấy – gỗ - diêm Việt Nam)

Tháng 10/1979 nhà máy giấy Đồng Nai được đổi tên thành xí nghiệp liên hiệp Giấy Đồng Nai

Đến tháng 04/1993, theo công bố số 127/TB của Thủ Tướng Chính Phủ về việc thành lập doanh nghiệp nhà nước xí nghiệp liên hiệp Giấy Đồng Nai được đổi tên thành công ty Giấy Đồng Nai, viết tắt là COGIDO

Tên giao dịch quốc tế: “Dong Nai Paper Company”

Đến năm 2005 thực hiện chủ trương của nhà nước và Chính phủ cổ phần hóa các doanh nghiệp nhà nước, công ty giấy Đồng Nai được đổi tên thành: “Công ty cổ phần giấy Đồng Nai”

2.1.3 Qui trình hoạt động sản xuất

 Cơ sở vật chất

Nhà máy đã sử dụng 3 loại máy xeo để sản xuất giấy

Máy xeo 1 và 2 dùng sản xuất giấy viết, giấy in báo

Máy xeo 3 dùng để sản xuất giấy bao bì carton

 Cơ cấu hoạt động của nhà máy

Bảng 2.1: Cơ cấu hoạt động nhà máy

 Thời gian làm việc

Nhà máy hoạt động suốt 24/24 giờ, chia làm 3 ca:

Ca 1: 7h00 – 15h00

Ca 2: 15h00 – 23h00

Ca 3: 23h00 – 7h00 Tốc độ máy: 180 – 190 m/phút Năng suất hệ thống: 1,2 tấn/giờ

2.1.4 Cơ cấu sản phẩm

Sản phẩm chính của công ty chủ yếu là các loại giấy in, giấy viết, giấy photocopy, giấy bìa, giấy bao gói, carton, giấy làm lớp làn sóng Các sản phẩm này thường được đóng dưới dạng ram, cuộn tùy theo yêu cầu của khách hàng Riêng sản phẩm giấy viết với thương hiệu Cogido của công ty đã từng đạt giải Sao Vàng Đất Việt, hàng Việt Nam chất lượng cao nhiều năm liền…Và giờ đây sản phẩm đó đang từng bước thâm nhập thị trường Hoa Kỳ

Ngoài ra công ty còn có phân xưởng gia công đóng tập, chủ yếu để xuất khẩu theo đơn đặt hàng và trao đổi buôn bán trong nước Các loại tập gồm: tập lò xo, tập đục lỗ, dán keo, tập may chỉ…Bên cạnh đó công ty còn xuất khẩu cả giấy đã kẻ hàng được đóng gói thành từng xấp để khách hàng tự gia công bìa tập bên ngoài

2.2.1 Giới thiệu chung

Khi ánh sáng gọi là tia tới chiếu vào bề mặt giấy thì năng lực ánh sáng đó sẽ bị chia thành 3 phần:

 Tia phản xạ từ tấm giấy, đó là phản xạ kiểu phản chiếu, liên quan đến độ trắng của giấy

 Tia khúc xạ là tia đi qua được tấm giấy nhưng đã bị bẻ đi một góc so với tia tới Tia khúc xạ liên quan đến độ thấu sáng, độ trong suốt, độ đục của giấy

 Một phần năng lượng bị hấp thụ bởi tấm giấy, giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt (làm tấm giấy nóng lên)

Hình 2.1: Sự tương tác giữa ánh sáng và giấy

2.2.2 Màu sắc của giấy

Màu sắc có được khi ánh sáng của một bước sóng nào đó bị hấp thụ Nếu một vật phản xạ hầu hết ánh sáng chiếu vào và sự phản xạ truyền đi như nhau trong toàn bộ quang phổ kế thì vật mang màu trắng Ngược lại nếu phần lớn ánh sáng chiếu vào bị hấp thụ thì vật mang màu xám hay đen Vật mang màu khác nhau khi hấp thụ những bước sóng khác nhau

Khi trong giấy có sử dụng phẩm màu sẽ làm cho giấy mang màu Bản chất của hiện tượng này là: ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng, tổng hợp của các tia sáng màu

đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, các ánh sáng màu này có chiều dài bước sóng khác nhau, khi ánh sáng trắng chiếu vào giấy các phân tử của chất phẩm màu có khả năng hấp thụ một số màu trong số các màu đó Kết quả là chỉ có những màu nào không bị hấp thụ sẽ được phản xạ lại, đó là màu của giấy Giấy có màu xanh da trời thì hấp thụ ánh sáng đỏ và ánh sáng xanh lá nhưng phản xạ ánh sáng xanh da trời Giấy có màu xanh lá thì vùng ánh sáng màu đỏ và màu xanh da trời bị hấp thụ và vùng xanh lá được phản xạ Màu đỏ tăng lên khi màu xanh da trời và màu xanh lá bị hấp thụ

2.2.3 Độ trắng của giấy

2.2.3.1 Định nghĩa

Độ trắng được biểu thị bằng tỷ số giữa cường độ của tia phản xạ so với tia tới, cường độ tia phản xạ càng cao thì độ trắng của giấy càng cao Như vậy cường độ của tia phản xạ sẽ xác định độ trắng của giấy

Độ trắng là một trong những tính chất quan trọng của các loại giấy như: giấy in, giấy viết, giấy văn phòng, giấy ảnh, giấy bản vẽ…

Hệ số phản xạ R: là tỷ số được biểu diễn bằng phần trăm (%) giữa bức xạ được phản xạ bởi một vật thể và bức xạ được phản xạ bởi một vật thể khuếch tán phản xạ lý tưởng trong cùng một điều kiện

Hệ số phản xạ đặc trưng : là hệ số phản xạ của một lớp hoặc một tập nguyên liệu có độ dày đủ để đảm bảo tính mờ đục, nghĩa là khi tăng độ dày của tập bằng cách tăng số lượng tờ vẫn không làm thay đổi kết quả đo hệ số phản xạ

Độ trắng ISO (hệ số phản xạ khuếch tán xanh): là hệ số phản xạ đặc trưng được

đo trên máy đo phản xạ tiêu chuẩn, với bộ lọc hoặc chức năng tương ứng có chiều dài bước sóng hữu hiệu là 457 nm, chiều rộng tại 1/2 độ cao là 44 nm, được điều chỉnh để lượng UV (cực tím) của ánh sáng tới trên bề mặt mẫu thử tương đương với nguồn sáng

C của CIE (Commission Internationale de l’élairage)

Hình 2.2: Mối liên hệ giữa độ trắng của bột với tia hấp thụ ánh sáng và tia tán

xạ ánh sáng

Độ trắng càng cao khi tia tán xạ ánh sáng càng lớn và tia hấp thụ ánh sáng càng thấp

2.2.3.2 Một số tính chất quang học khác của giấy

cường độ của tia khúc xạ khi ánh sáng đi qua tấm giấy Tia khúc xạ càng lớn thì độ thấu sáng của giấy càng lớn

được hình ảnh đặt ở bề mặt bên kia của tấm giấy Ánh sáng mặt trời đến mặt giấy được coi là các tia song song, nếu sau khi bị khúc xạ chúng vẫn song song thì ta sẽ nhìn rõ hình ảnh từ phía bên kia tấm giấy Như vậy sự đồng nhất về hướng của tia khúc xạ càng lớn thì giấy càng trong suốt

được hình ảnh đặt bên kia của tấm giấy

Độ đục của giấy phụ thuộc vào xơ sợi, loại bột dùng để sản xuất giấy, độ nghiền, sự có mặt của chất màu, chất độn và đặc điểm về bề mặt của giấy

2.2.3.3 Một số hệ thống được sử dụng để đo độ trắng của giấy

Trong hệ thống CIE 1931, để biểu thị độ sáng của một vật người ta sử dụng một giá trị kích thước bộ ba Y, còn để biểu thị màu và độ đậm nhạt của vật đó các giá trị kích thước bộ ba X,Y,Z được biến đổi thành các tọa độ màu x, y, z như sau:

Hình 2.3: Tọa độ màu CIE 1931

Các điểm đánh dấu (.) trên sơ đồ tương ứng với các tọa độ màu của các các ánh sáng chiếu sáng A, C và D65

Không gian màu CIELAB là kết quả từ việc vẽ vào hệ thống tọa độ vuông góc

3 chiều các số lượng được xác định theo cách sau đây:

Các phương trình trên có giá trị X/Xn, Y/Yn, Z/Zn lớn hơn 0,01

L* là số đo của độ sáng Thang đo của L* là 0 - 100 Số hạng (Y/Yn) 1/3 hiệu chỉnh thang đo độ sáng tương ứng với sự phản ứng không tuyến tính của mắt người

a* là số đo về loại màu nào trên trục Đỏ/Lục, a* dương nghĩa là màu đỏ và âm nghĩa là màu xanh lục

a* + red (đỏ)

a* - green ( xanh lục)

b* tương ứng với số đo màu nào trên trục Vàng/Lam, b* dương nghĩa là màu vàng và

âm nghĩa là màu xanh lam

b* + yellow (vàng)

b* + blue (xanh lam)

Các giá trị tuyệt đối của a*, b* thể hiện mức độ đậm nhạt của màu Khi các giá trị tuyệt đối này càng lớn thì màu càng đậm Các giá trị tuyệt đối của a* và b* đối với màu của quang phổ rất đậm là 80 - 90

Ngược với hệ thống CIE 1931, các tọa độ màu trong không gian màu của CIELAB của các vật không màu và trung tính luôn là a* = 0 và b* = 0 không cần chú ý tới sự chiếu sáng

Hình 2.4: Không gian màu CIE L * a * b * hoặc CIELAB

Tất cả các điểm nằm trên một đường thẳng đi qua điểm gốc của không gian CIELAB thể hiện cùng một màu Nói một cách khác, khoảng cách tới gốc của điểm màu là số đo độ đậm nhạt của màu đó

+ b* yellow (vàng)

+ a* red (đỏ)

-b* blue (xanh lam)

-a* Green (xanh lục)

-L*+ L*

Chênh lệch về độ sáng và màu giữa mẫu thử (m) và mục tiêu (0) có các biểu thức sau:

L* = L* (m) – L* (0)

A* = a* (m) – a* (0)

B* = b* (m) – b* (0)

L* dương chỉ rằng mẫu sáng hơn mục tiêu và âm nghĩa là tối hơn mục tiêu

a* dương chỉ rằng mẫu đỏ hơn mục tiêu và âm nghĩa là mẫu xanh lục hơn mục tiêu

b* dương chỉ rằng mẫu vàng hơn mục tiêu và âm thì mẫu có màu xanh lam hơn mục tiêu

2.3 Các loại nguyên liệu dùng để sản xuất giấy tại nhà máy giấy Đồng Nai

2.3.1 Khái quát nguyên liệu bột CTMP

Là loại bột hóa nhiệt cơ được cải thiện bằng việc thay thế quá trình xử lý dăm mảnh gỗ với hơi nước dưới hóa chất bằng một quá trình xử lý với những tác chất hóa học ở nhiệt độ lớn hơn 100 C Bột này được lấy trực tiếp từ nhà máy giấy Tân Mai

Giấy được làm từ bột CTMP có độ cứng cao vì bột này có chiều dài xơ sợi lớn hơn nên độ bền cơ lý cao hơn bột cơ nghiền không hóa chất, nhưng bột này thường dễ

bị nhiễm màu của sản phẩm lignin trong gỗ tác dụng với hóa chất tạo thành

Việc sử dụng bột CTMP có một số ưu điểm là làm tăng tính chất in của giấy, có

độ đục cao, khả năng thấm mực in tốt, sự phân bố xơ sợi đồng đều nên độ thấu sáng tốt, tăng khả năng bắt mực của giấy in báo Tuy nhiên, sự có mặt của bột CTMP trong thành phần bột giấy cũng gây nhiều bất lợi như: độ trắng thấp, độ hồi màu cao, độ bền

cơ lý thấp, độ nhẵn giảm, khả năng bảo quản lâu của giấy giảm…

TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ MỨC CHỈ TIÊU

2.3.2 Khái quát nguyên liệu bột hóa

 Lý thuyết bột hóa xớ dài (SW)

Đối với loại bột có xơ sợi dài thì cho ra giấy có độ bền cơ lý cao Tuy nhiên đối với một số nguyên liệu có tính chất rất đặc trưng như có xơ sợi rất dài (cây đay, cây lanh…) nhưng xơ sợi lại rất khó tạo liên kết tốt, để có thể sử dụng được làm giấy thì cần xử lý cơ học thích hợp nhằm phát triển sự liên kết giữa các xơ sợi

Bột sản xuất ra được bảo toàn xenlulose tốt, cho giấy có tính chất in cao, độ chịu kéo cao nhưng độ chịu xé, độ chịu gấp, độ chịu bục thấp hơn một chút và khó nghiền hơn

so với các loại bột khác

Đối với bột hóa xớ dài vì giá thành đắc nên người ta thường sử dụng để phối trộn với các loại bột có độ bền kém như bột CTMP, bột hóa xớ ngắn nhằm mục đích tăng độ bền cơ lý cho giấy ỏ trạng thái ướt, giảm hiện tượng đứt giấy khi xeo và tăng

độ bền cơ lý của giấy ở trạng thái khô sau khi xeo

Bột hóa xớ dài hiện đang xử dụng tại nhà máy thì được nhập khẩu từ CanadaThụy Điển hoặc Thái Lan và được sản xuất theo công nghệ nấu sunphat

TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ MỨC CHỈ TIÊU

Ngoại quan Các kiện bột không được nhiễm

Trong sản xuất giấy có chứa bột này thì khả năng thoát nước khỏi tờ giấy ướt trên máy xeo dài thấp, độ bền cơ lý của tờ giấy không cao, có các lỗ hổng nhỏ và mịn làm tăng khả năng bắt mực của giấy in và làm giảm sự biến dạng của giấy khi ướt, giảm sự khác nhau giữa bề mặt của tờ giấy bởi vì cấu trúc giấy đều hơn

Bột hóa xớ ngắn hiện đang sử dụng tại nhà máy thì được nhập từ Thụy Điển, Thái Lan, Indonesia… và được sản xuất theo công nghệ kraft từ gỗ lá rộng của cây dương, bạch đàng, keo, tràm…từ vùng khí hậu cận nhiệt đới Do có cấu trúc đặc biệt của xơ sợi mà bột này tạo ra giấy có tính in cao và tăng hiệu quả xử lý bề mặt trong quá trình tráng keo

TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ MỨC CHỈ TIÊU

Ngoại quan Các kiện bột không được nhiễm

Bảng 2.4: Các tiêu chuẩn chất lượng của bột LBKP

2.3.3 Khái quát nguyên liệu giấy vụn, tồn kho

Giấy thu hồi nhà máy sử dụng là các loại giấy đứt, giấy rìa, giấy không đạt chất lượng trong quá trình sản xuất hoặc là giấy tồn kho lâu ngày không sử dụng của nhà máy Nguồn nguyên liệu này thường được đưa vào phối trộn chung với bột mới để sản xuất Các loại giấy thu hồi thường có tính chất tạo giấy kém hơn so với xơ sợi bột mới chưa qua sấy lần nào, nguyên nhân của hiện tượng này là do bột giấy đã qua một lần chế biến, xenlulo dạng tấm đã qua sấy khô thì mang những tính chất kém hơn và khi qua lưới xeo thì một lượng nhỏ bột mịn đã bị thoát qua lưới xeo Vì vậy giấy thu hồi

có độ thoát nước tốt hơn bột mới nhưng tính chất tạo giấy kém hơn so với xơ sợi bột mới, đồng thời giấy có thành phần bột tái chế cao thì độ bền cơ lý, độ thấu khí, độ chịu giãn, độ biến dạng, độ chịu gấp thấp Nếu giấy thu hồi có tráng keo bề mặt để sản xuất thì sẽ dẫn đến hiện tượng bẩn chăn lưới của máy xeo, thường dơ đường ống và tạo đốm giấy

Việc sử dụng giấy thu hồi có những ưu điểm là giá rẻ, tốn ít năng lượng nghiền,

có thể thay thế cho một phần lớn bột giấy mới, hiệu quả kinh tế cao, góp phần tiết kiệm nguồn tài nguyên rừng và giảm thiểu vấn đề ô nhiễm môi trường Khi sản xuất giấy báo từ 100% giấy báo và tạp chí thu hồi có khử mực in thì những sản phẩm này

có tính chất in tốt, độ đục cao, độ chịu xé cao Bên cạnh những ưu diểm đó thì việc sử dụng giấy thu hồi cũng có một số nhược điểm là bột giấy từ nguyên liệu giấy thu hồi

có tính chất tạo giấy của xơ sợi này kém hơn so với xơ sợi của bột chính phẩm do quá

trình sản xuất và sử dụng đã làm xơ sợi bị lão hóa một phần, thời gian bảo quản ngắn

và độ bền cơ lý giảm do bị vi sinh vật phân hủy

2.4 Các chất phụ gia được sử dụng trong công nghệ sản xuất giấy kiềm tính tại

nhà máy giấy Đồng Nai

2.4.1 Khái niệm về công nghệ sản xuất giấy kiềm tính

Sản xuất giấy có tính chống nước với việc sử dụng các loại keo tổng hợp và tiến

hành gia keo trong giấy ở môi trường pH 7 – 8

- Nâng cao độ bền của giấy do liên kết xơ sợi tốt hơn, dễ nghiền do môi trường

pH > 7

- Giảm bớt hiện tượng ăn mòn điện hóa

- Dễ thoát nước, sấy nhanh, pH ổn định

- Nâng cao hiệu suất chạy máy (giấy ít đứt, tăng tốc độ máy xeo)

- Giảm bớt chi phí xử lý nước thải, cải thiện chất lượng nước thải

- Giấy có tuổi thọ cao hơn, trắng hơn do CaCO3 trắng hơn cao lanh

- Chi phí nguyên liệu xơ sợi thấp hơn do mức sử dụng chất độn cao hơn

- Nâng cao được các tính chất của giấy (độ đục, độ trắng, độ cứng…)

- Sử dụng các chất tăng trắng ít hơn

- Việc vận chuyển, bảo quản keo khó khăn do phải tồn trữ ở nhiệt độ thấp

- Yêu cầu nhiều loại phụ gia liên kết (hóa chất phần ướt phức tạp)

- Các chất độn tạo ra tạp chất gây bẩn dây chuyền thiết bị

- Các loại keo như AKD và ASA là nguồn thực phẩm cho các vi sinh vật

- Phần keo AKD không lưu giữ trong giấy sẽ bị thủy phân tạo ra các keo bám dạng thủy phân, tạo điều kiện cho vi sinh vật tăng trưởng

- Các điều kiện kiềm tính tạo thuận lợi cho hoạt động của các vi sinh vật

2.4.2 Keo kiềm tính AKD

Công thức hóa học của AKD – Alkyl ketene dimer

R1 – CH = C – C – R2

Trong đó: R1, R2 có C14 – C18 Vòng lacton có thể mở ra để phản ứng với OH- của cellulosa

Phản ứng xảy ra giữa AKD và cellulose và phản ứng thủy phân của AKD

O – C = O

AKD có thể phản ứng với cellulose trong quá trình sấy giấy với dạng b – ketoeste AKD cũng có thể bị thủy phân bởi nước tạo ra ketone Tốc độ các phản ứng trên tăng khi tăng nhiệt độ và pH

R1 – CH2 – C – CH = C – R2 + Cell – OH

R1 – CH = C – C – R2

Keo AKD có tác dụng làm tăng khả năng chống thấm cho giấy

Tỷ lệ dùng keo AKD trong khoảng 0.005 - 0.15% so với lượng bột KTĐ và đạt hiệu quả nhất ở pH = 8 – 9

Các tính chất lý hóa học của keo AKD

+ Keo AKD không tan trong nước

+ Có dạng dung dịch khuếch tán, nồng độ chất rắn 15 ± 0,5%

+ Keo được chuyên chở và bảo quản ở nhiệt độ < 25 C Khi nhiệt độ tăng tuổi thọ của

keo giảm, pH ban đầu = 2, sau thời gian 2 – 3 tháng pH = 5

+ Keo AKD có hiệu quả gia keo rất lớn do đó lượng dùng keo rất thấp chỉ ở mức 0.05

– 0.2% tính theo keo khô

+ Giấy gia keo AKD duy trì độ trắng ban đầu và độ bền không giảm theo thời gian + Keo AKD không thích hợp cho bột cơ học, bột cơ nhiệt và bột cơ hóa

+ Keo AKD không có tác dụng ngay trên máy xeo, quá trình keo hóa vẫn xảy ra khi

tồn trữ giấy

Các bước trong quá trình gia keo AKD

Gồm có 3 bước:

- Dính bám: Tiếp xúc ban đầu của keo với xơ sợi nhờ sự đông tụ của các hạt keo tích

điện dương lên bề mặt xơ sợi tích điện âm

- Dàn mỏng: Quá trình này hình thành khi sấy tạo ra màng mỏng

- Phản ứng: Tạo ra liên kết hóa học đồng hóa trị giữa gốc hydroxyl của cellulosa với

dòng lactone của phân tử AKD

Chuẩn bị keo AKD

- Keo AKD được đóng sẵn 200kg/thùng bảo quản ở 18 - 24 C được lấy từ kho đem sử

- Ổn định độ chống thấm khi dùng cùng với chất gia keo chính trong hệ thống

- Tinh bột cation sử dụng để gia keo nội bộ làm tăng độ bền của giấy nhiều hơn là khi

sử dụng nó để gia keo bề mặt, vì diện tích tiếp xúc của xơ sợi với keo tinh bột cation khi gia keo nội bộ thì lớn hơn so với gia keo bề mặt

- Tinh bột cation còn được sử dụng để gia vào bột giấy với vai trò là chất bảo lưu Khi tinh bột cation được gia vào dòng bột loãng ngay trước khi vào thùng đầu thì có nghĩa

là nó được sử dụng ở vai trò làm chất bảo lưu

- Khi tăng tỷ lệ sử dụng tinh bột cation thì khả năng thoát nước của dòng bột trên máy xeo tăng

• Nấu tinh bột cation

- Cho 1200 lít nước vào nồi sau đó cho vào 4 bao tinh bột (tương ứng 100kg)

- Nấu 30 phút đến nhiệt độ 85 - 90 C

- Bảo ôn ở nhiệt độ 90 C trong 15 phút

- Sau đó xả xuống hồ chứa

- Cho thêm vào hồ chứa tinh bột 1300 lít nước có nhiệt độ 50 C để pha loãng đạt tới nồng độ là 40g/l

- Trong quá trình bảo quản và sử dụng, tinh bột cation phải được khuấy trộn liên tục và giữ ở nhiệt độ 55 – 60 C Nếu tinh bột bị hỏng sẽ dẫn đến hiện tượng dính giấy lên lô

ép, dính lưới và dễ bị vốn cục

2.4.4 Chất độn

Hiện nay đa số các nhà máy đều sử dụng chất độn là CaCO3 (dạng GCC) vì một

số ưu điểm:

+ Phù hợp với công nghệ kiềm tính

+ CaCO3 có độ trắng rất cao lại rẻ tiền vừa nâng độ trắng cho giấy vừa làm giảm được một lượng bột giấy cần sử dụng

+ Tăng độ tro

+ Ổn định pH của môi trường sản xuất

+ Tăng độ chặt, độ mịn của giấy

CaCO3 có hai dạng: GCC và PCC

Ưu nhược điểm của PCC và GCC

 Ưu điểm

- Làm tăng độ trắng cho giấy

- Giảm độ trong suốt của giấy

- Giúp cho tờ giấy nhẵn hơn, mềm mại, khả năng thấm nước tốt

- Giảm độ đàn hồi, biến dạng của giấy

- Ngoài ra còn có ý nghĩa kinh tế cao vì thay thế một phần xenluloza bằng những

chất độn rẻ tiền hơn

 Nhược điểm

- Khả năng thoát nước thấp, giấy xốp

- Giảm độ bền cơ lý, giảm hiệu quả gia keo…

CaCO3 chỉ được dùng trong môi trường bazơ (kiềm) không dùng trong môi trường axit vì trong môi trường axit, CaCO3 bị phân hủy tạo khí CO2 gây sủi bọt ảnh hưởng xấu đến tính chất và cấu trúc của giấy, đặc biệt là các tính chất bề mặt vì khi băng giấy trong quá trình hình thành còn ướt nếu có không khí thoát ra sẽ phá hủy bề mặt giấy

 So sánh PCC và GCC

PCC so với GCC có nhiều ưu điểm như độ đục, độ trắng cao hơn, khả năng lưu giữ cao nhưng khả năng thoát nước khó hơn, giấy xốp hơn và giá thành cao hơn Vì vậy, GCC được sử dụng rộng rãi hơn

Hình 2.5: Hình ảnh phóng đại của PCC và GCC

CaCO3 được cho vào dòng bột tại hồ phối trộn hoặc cho vào ngay sau khi lọc cấp 1 để bù lại lượng CaCO3 bị thất thoát trong quá trình lọc Nên cho CaCO3 vào sau AKD vì nếu cho CaCO3 vào trước sẽ làm bít đầu các xơ sợi làm giảm sự bám dính keo AKD và giảm hiệu quả gia keo Hàm lượng sử dụng CaCO3 không quá cao vì nếu sử dụng CaCO3 với hàm lượng cao sẽ làm giảm khả năng liên kết giữa các xơ sợi dẫn đến

độ bền của giấy giảm, độ chịu bục của giấy cũng tăng lên và làm giảm tính chất in của giấy

2.4.5 Chất tăng trắng (OBA)

Chất tăng trắng được sử dụng trong nhà máy là Tinopal và TAL-D để làm tăng

độ trắng cho tờ giấy Mặc khác việc sử dụng chất tăng trắng còn giảm được một lượng bột có độ trắng cao sử dụng do đó góp phần làm tăng hiệu quả kinh tế Chất tăng trắng được sử dụng ở pH = 3 - 8,5

Công thức hóa học của Tinopal

Là các chiết suất của axit 4,4’ – diaminosilbene 2,2’ disulphonic

Tính chất:

- Chất tăng trắng huỳnh quang sử dụng trong công nghiệp giấy là những hợp chất hữu cơ mà chúng hấp thụ bức xạ ở vùng tử ngoại gần từ 350 - 700 nm và sau đó giải phóng ra các ánh sáng có năng lượng thấp hơn và chiều dài bước sóng dài hơn 430 -

460 nm tức là ở khoảng xanh lam của quang phổ nhìn thấy Như vậy các chất làm

trắng quang học hoạt động bởi việc bổ sung thành phần màu lam để triệt tiêu đặc tính màu vàng của giấy làm cho người nhìn vào giấy có cảm giác là giấy trắng hơn

- Chất tăng trắng có tác dụng tốt trong môi trường trung tính và kiềm

- Nếu có dung dịch đệm có thể sử dụng ở môi trường axit

Các yếu tố ảnh hưởng đến tác dụng của chất tăng trắng

 Các chất điện phân vô cơ

- Tăng độ cứng của nước sẽ tăng ái lực của tinopal ABP

- Tinopal UP có ái lực khá cao trên xơ, ngay cả trên nước mền

 pH

- Phèn có khả năng dập tắt ánh huỳnh quang trong chất tăng trắng

 Các chất gia keo

 Các chất trợ bảo lưu

- Các chất trợ bảo lưu mang tính caction mạnh sẽ làm giảm tác dụng của Tinopal

UP và Tinopal ABP trong nước mền cũng như trong nước cứng

- Các hợp chất anionic không ảnh hưởng

 Các chất độn

- Khi hàm lượng chất độn cao, Tinopal – UP có hiệu quả nhất

- Tuyệt đối không dùng TiO2 với các chất tăng trắng

 Bột gỗ

- Một lượng nhỏ bột gỗ sẽ ảnh hưởng đến độ trắng và độ sáng của chất tăng trắng

- 95% bột tẩy + 5% bột gỗ sẽ làm giảm độ sáng Tappi xuống 6 điểm so với 100% bột tẩy

- Tinopal – UP có hiệu quả cao nhất khi bể bột có chứa bột cơ hoặc bột CTMP

Chú ý: Căn cứ vào kế hoạch sản xuất của nhà máy mà hòa tan chất tăng trắng, không

nên dự trữ ở dạng lỏng nhiều vì thời gian tồn trữ lâu sẽ làm giảm tác dụng

- Pha theo bơm lưu lượng: cách này làm cho giấy có màu đồng đều hơn, dễ ổn định, dễ điều chỉnh nhưng tốn nhiều tiền hơn

Chuẩn bị màu:

- Cân sẵn phẩm màu

- Cho vào thùng chứa nước Mở hơi nhẹ nâng nhiệt độ lên 80 C rồi vừa khấy vừa

từ từ cho phẩm màu vào, khuấy liên tục cho tới khi tan hoàn toàn

- Cho màu qua lưới lọc lụa 200 mesh rồi xả xuống thùng chứa bằng inox đã có sẵn nước

Nồng độ màu yêu cầu: 1g/l

2.4.7 Trợ bảo lưu PAA _ polyacrylamide

Mục đích: Liên kết các sợi và lưu giữ chất độn

Thành phần của trợ bảo lưu PAA

Trong phương pháp kiềm tính thường dùng các hệ thống trợ bảo lưu sau:

- Tinh bột (+): bảo lưu một thành phần

- Polyacrylamide (+): bảo lưu một thành phần

- Tinh bột (+) và polyacrylamide (+) hoặc (-): hệ thống bảo lưu hai thành phần

- Polyacrylamide (+) và bentonite (-): hệ thống bảo lưu hai thành phần

Cơ chế:

Chất trợ bảo lưu đơn (một thành phần) polymer có trọng lượng phân tử lớn, có khả năng tạo ra một cầu nối bắt từ xơ sợi này sang xơ sợi khác để làm đông tụ các xơ sợi mịn Một đầu của polymer dính vào xơ sợi do có liên kết tĩnh điện

Bảo lưu hai thành phần gồm có một thành phần có phân tử lượng thấp mang điện tích dương có thể hiệu chỉnh điện tích cho thành phần thứ hai có phân tử lượng cao mang điện tích âm nhằm tạo ra sự kết tụ và lưu giữ xơ sợi mịn cũng như các hạt mịn khác trên lưới xeo

Cho những máy xeo chạy tốc độ thấp chỉ cần sử dụng bảo lưu một thành phần Các hệ thống bảo lưu nhiều thành phần thường là những hệ thống bảo lưu vững chắc, giúp cho việc thoát nước tốt hơn

Chuẩn bị chất trợ bảo lưu:

 Đối với chất trợ bảo lưu dạng lỏng

- Chất trợ bảo lưu nguyên chất ở dạng lỏng có màu trắng sữa, nồng độ 40%

- Cho vào thùng quậy 200 lít nước (cách miệng thùng 10 cm)

- Chạy khuấy, chạy bơm tuần hoàn

- Đong 1,5 lít chất trợ bảo lưu lỏng, từ từ đổ vào phễu chứa để trộn trước khi chảy xuống thùng trộn

- Tiếp tục khuấy trong 45 phút tới khi dung dịch chuyển từ màu trắng sữa sang màu trong suốt thì xả xuống thùng chứa để đưa đi pha vào bột giấy

- Tiếp tục lập lại trình tự trên với mẻ kế tiếp Tùy theo sản lượng sản xuất và tỷ lệ dùng mà mỗi ca có thể trộn từ 2 đến 3 lần

- Dung dịch pha chế chỉ sử dụng trong 24 giờ

- Nồng độ yêu cầu khi pha: 0.3% hay 3g/l

- Yêu cầu khi sử dụng: các chất trợ bảo lưu được sử dụng khi pha loãng đúng nồng độ và lưu lượng

 Đối với chất trợ bảo lưu dạng bột – PAA

- Cho vào thùng chứa 1500 lít nước

- Chạy máy khuấy

- Đổ từ từ 1500g chất PAA vào thùng trộn

- Tiếp tục khuấy trộn đều trong 30 phút rồi xả xuống bể chứa

- Nồng độ PAA yêu cầu là 1 g/l

- Cứ sau mỗi giờ chạy cánh khuấy ở bể chứa trong 03 phút

Ghi chú: Căn cứ vào kế hoạch sản xuất mà hòa tan dung dịch PAA, không nên tồn trữ

dung dịch đã pha quá 24 giờ vì để lâu sẽ làm giảm tác dụng

Được sử dụng chủ yếu để điều chỉnh pH hoặc tham gia vào qui trình xử lý nước cấp

Phèn nhôm được cho vào hồ nước trắng khi pH của nó quá cao, nếu không xử

lý pH có thể ảnh hưởng không tốt đến hiệu quả gia keo Vì vậy điều kiện gia keo AKD trong môi trường pH không được quá cao nếu không sẽ gây ra hiện tượng hồi keo, khi

đó vừa tốn nhiều hóa chất vừa kém hiệu quả gia keo

2.4.9 Bentonite (đất sét)

Bentonite được dùng với mục đích:

- Lưu giữ chất độn trong giấy

Bentonite là các hạt anion có kích thước rất nhỏ được cho vào dòng bột ngay sau sàng trước khi vào thùng đầu có tác dụng bảo lưu độn và làm sạch nước trắng Khi chất kết tụ polymer cation được gia vào dòng bột trước sẽ xảy ra hiện tượng kết tụ các cation polymer với các hạt mịn trong dòng bột, khi bột bị khuấy trộn mãnh liệt sẽ phá

vỡ các bông kết tụ tạo thành các phần tử nhỏ tích điện dương, các anion vi hạt bentonite được gia vào sau có tác dụng kết tụ các phần tử tích điện dương lại với nhau tạo thành các bông kết tụ có kích thước nhỏ hơn so với các bông kết tụ trong hệ bảo lưu polymer nên chúng dễ phân tán hơn và tờ giấy hình thành được đồng đều hơn

Khống chế sự phát triển của vi khuẩn sinh ra trong quá trình gia keo kiềm tính

Tác hại của các vi khuẩn:

Trong môi trường kiềm nhẹ với sự có mặt của tinh bột các loại vi khuẩn phát triển rất mạnh, chúng gây ra các hiện tượng tích tụ các chất cặn nhầy bám trên bề mặt hoặc thành thiết bị, thành ống hoặc phân hủy bột giấy ở những nơi ít luân chuyển Kết quả là làm tắc nghẽn thiết bị, dơ chăn lưới, tăng sự mài mòn, giảm chất lượng giấy (tạo

ra các vết bẩn, gây lỗ thủng trên mặt tờ giấy)

Chuẩn bị chất diệt khuẩn:

 Dạng bột

- Chất diệt khuẩn ở dạng bột, màu trắng

- Cho 0,5 kg vào pha trong 5 – 6 lít nước

- Khuấy đều cho đến khi tan hoàn toàn

- Dùng tới đâu hòa tan tới đó

 Dạng lỏng

- Hiện nay công ty đang dùng chất diệt khuẩn dạng lỏng Bussan 888 của hãng Buckman

- Dung dịch màu vàng nhạt, dùng bơm lưu lượng đưa chất lỏng vào máy theo định kỳ

04 lần/ngày, mỗi lần 30 phút Lưu lượng bơm 20 – 40 ml/phút

Mức dùng: 60 – 80 kg/ tấn bột

Vị trí pha:

- Hồ nước trắng

- Thủy lực quậy giấy đứt

- Bể chứa tinh bột cation

- Bể trộn bột

2.4.11 Hóa chất gia keo bề mặt

Tinh bột anion: Đó cũng là một loại tinh bột biến tính nhưng là tinh bột anion

Cách pha chế:

- Mở nước cho vào hồ

- Cho tinh bột anion vào hồ, cho hơi vào gia nhiệt từ từ đến nhiệt độ hồ hóa 95 C bảo ôn trong 15 phút, pha loãng làm nguội xuống còn 45 C rồi cho hóa chất tăng trắng

và hóa chất tăng bóng vào

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ trắng của giấy

2.5.1 Ảnh hưởng bởi thành phần nguyên liệu

Trong gỗ có hai thành phần cấu trúc cơ bản là hydrat cacbon (xenlulo, hemixenlulo) và lignin Ngoài ra còn có các thành phần khác như: chất trích ly và một

số chất vô cơ khác như: K, Na, Ca, Mg, P, S, Si, Fe…Trong quá trình tẩy trắng bột giấy các ion Fe, Cu, Co…thúc đẩy phản ứng cắt mạch hydratcacbon gây ảnh hưởng xấu đến hiệu suất và độ trắng của giấy

Màu của xơ sợi chủ yếu là do thành phần lignin trong gỗ có màu tối tạo nên Xenlulo và hemixenlulo có màu trắng và không tạo ra màu sắc cho bột giấy Màu của bột là do các nhóm mang màu của lignin tạo ra, lignin là nguyên nhân làm cho bột sẩm màu Hàm lượng lignin trong gỗ lá rộng là 20 – 30%, trong gỗ lá kim là 27 – 30% Do hàm lượng lignin trong gỗ lá rộng ít hơn trong gỗ lá kim nên giấy sản xuất từ bột gỗ lá rộng thường có độ trắng cao hơn bột gỗ lá kim Độ trắng của bột càng cao thì cho ra giấy có độ trắng càng cao

Lignin là thành phần có hại đối với tính chất tạo giấy của bột giấy Lignin là thủ phạm chính gây ra hiện tượng ngả vàng, lão hóa của giấy

Hình 2.6: Cấu trúc của lignin

2.5.2 Ảnh hưởng bởi các quá trình gia công sản xuất

Trong quá trình gia công sản xuất để tạo ra tờ giấy thì chịu ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố Ở giai đoạn nghiền nếu máy nghiền không được vệ sinh sạch sẽ hoặc chất lượng nước đưa vào không đảm bảo thì cũng làm cho độ trắng của bột giấy giảm đáng kể Vì vậy chất lượng nước sử dụng có một ý nghĩa đặc biệt quan trọng cho độ trắng, nước đưa vào sản xuất phải trong, không màu, không chứa các muối oxit sắt, nước cung cấp cho sản xuất giấy trắng cần phải được tách bỏ ion kim loại nặng và tách lọc các chất cặn mịn

Độ trắng của giấy được tổng hợp từ độ trắng của xơ sợi và độ trắng của các chất phụ gia và nhất là độ trắng của chất độn sử dụng trong quá trình sản xuất Đối với giấy

có sử dụng chất độn thì có độ trắng cao hơn so với giấy không sử dụng chất độn Đối với mỗi loại bột giấy có độ trắng nhất định thì cần chọn chất độn với mức dùng thích hợp

Trong quá trình gia công sản xuất thì điều kiện gia công phải đảm bảo hóa chất đưa vào không được pha chế trong bể chứa quá lâu hoặc tồn trữ lâu ngày tái sử dụng

lại vì như vậy sẽ làm giảm tác dụng của các loại hóa chất, ảnh hưởng đến chất lượng giấy sản xuất ra, giấy dễ bị hồi màu, cho khả năng in ấn kém…

2.5.3 Ảnh hưởng bởi nhiệt độ, ánh sáng và thời gian lưu trữ

Khi cho giấy tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ

ẩm cao thì sẽ làm giảm độ trắng của giấy Hiện tượng này gọi là hiện tượng hồi màu hay hiện tượng lão hóa của giấy, ảnh hưởng đến quá trình bảo quản và sử dụng giấy vì

nó làm giảm mỹ quan và chất lượng của sản phẩm Để hạn chế quá trình này người ta

có thể áp dụng nhiều biện pháp công nghệ như: Rửa bột sau nấu, tẩy thật sạch, chọn hóa chất và quy trình tẩy cho thích hợp, dùng nước cấp đã qua lắng lọc triệt để các chất lơ lửng và các ion sắt thì mới sản xuất được các loại giấy vừa có độ trắng cao vừa

2.6.2 Sử dụng chất làm trắng quang học

Bản chất hiện tượng làm tăng độ trắng của chất làm trắng quang học (OBA – optical Brightening Agents) là các chất này có khả năng hấp thụ các tia sáng mà mắt người không nhìn thấy được như tia cực tím từ ánh sáng mặt trời rồi phản xạ lại bằng những tia sáng nhìn thấy được, như vậy làm tăng cường độ của tia phản xạ, kết quả là tăng được độ trắng cảm quan cho giấy

Sử dụng chất làm trắng quang học là phương pháp làm trắng giấy hay được áp dụng vì nó có một số ưu điểm vượt trội so với các phương pháp làm trắng giấy khác Các ưu điểm đó là:

 Chất làm trắng quang học không làm hại đến các tính chất cơ lý khác của giấy

 Chỉ cần một lượng nhỏ chất làm trắng quang học cũng làm tăng đáng kể độ trắng cho giấy

Tuy nhiên không phải trường hợp nào cũng có thể sử dụng chất làm trắng quang học một cách hiệu quả Người ta không thể sử dụng chất làm trắng quang học khi trong thành phần bột có chứa trên 20% bột xenlulose không tẩy hoặc bột cơ, bởi vì các loại bột này có khả năng hấp thụ mạnh các tia cực tím, do vậy hạn chế tác dụng của chất làm trắng quang học Các nhà khoa học đã rút ra kết luận: Bột giấy, các loại chất độn và hóa chất phụ gia khác càng có màu vàng thì càng làm giảm hiệu quả sử dụng chất làm trắng quang học bởi bản thân của các chất có màu vàng có khả năng hấp