KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ PHẦN ƯỚT MÁY XEO GIẤY CARTON LỚP DA TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY AN BÌNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ PHẦN ƯỚT MÁY XEO GIẤY CARTON LỚP DA TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY AN BÌNH Họ v

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ PHẦN ƯỚT MÁY XEO GIẤY CARTON LỚP DA TẠI CÔNG TY

CỔ PHẦN GIẤY AN BÌNH

Họ và tên sinh viên: BÙI THỊ PHƯỢNG Ngành: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY Niên khóa: 2004 - 2008

Tháng 02/2009

KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ PHẦN ƯỚT MÁY XEO GIẤY CARTON LỚP DA TẠI CÔNG TY

Giáo viên hướng dẫn:

Thầy Hoàng Văn Hòa

Tháng 02 năm 2009

LỜI CẢM TẠ

Đầu tiên, con xin gởi lòng biết ơn sâu sắc nhất đến ba mẹ, Người đã nuôi dạy con nên người, tạo điều kiện về vật chất cũng như tinh thần để con có được như ngày hôm nay

Tôi xin chân thành cảm ơn đến quí thầy cô của Trường Đại học Nông Lâm và khoa Lâm Nghiệp đã truyền đạt và trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Thầy Hoàng Văn Hòa đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu

Các tổ chức và các nhân mà chúng tôi đã tham khảo tài liệu

Với kiến thức còn hạn chế trong việc nghiên cứu làm đề tài, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng khó tránh khỏi những thiếu xót trong lúc thực hiện đề tài, rất mong nhận được những góp ý quý báu của quí Thầy, Cô và các bạn để đề tài ngày càng được hoàn thiện hơn

SVTH: Bùi Thị Phượng

TÓM TẮT

Đề tài “Khảo sát công nghệ phần ướt máy xeo giấy carton lớp da tại công ty Cổ

phần giấy An Bình” được thực hiện tại Công ty Cổ phần giấy An Bình, đường Kha

Vạn Cân - Xã An Bình - Huyện Dĩ An - Tỉnh Bình Dương từ tháng 09/2008 đến tháng 12/2008 dưới sự hướng dẫn của Thầy Hoàng Văn Hòa nhằm đánh giá và xem xét quá trình hoạt động và sản xuất giấy carton lớp da (testliner) của nhà máy giấy An Bình, đồng thời tìm hiểu về các sự cố thường gặp trong quá trình xeo giấy và tìm cách khắc phục để nâng cao hiệu quả sản xuất và hiệu quả kinh tế, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng

Kết quả thu được là:

Nắm bắt được dây chuyền sản xuất giấy carton, máy móc thiết bị…

- Công suất: 26 - 28 tấn/ngày

Tỷ lệ phối trộn bột và hoá chất trong sản xuất

- Phèn: 10 – 15 kg/tấn giấy; 0.97 l/phút

- Hi – phase: 5 – 8 kg/tấn giấy; 2.02 l/phút

- Trợ bảo lưu PK435: 0.3 – 0.35 kg/tấn giấy; 7.58 l/phút

- Màu: 0.5 – 2 kg/tấn, tùy thuộc yêu cầu khách hàng

Tiêu hao nguyên liệu, điện và nước cho 1 tấn sản phẩm

- Bột: 1145.5 kg bột khô tuyệt đối

- Điện: 230 – 260 kwh

- Nước: Lượng nước sử dụng

+ Rửa lưới + mền: 8 m3

+ Nước trắng pha loãng: 46370.3 lít

+ Nước thất thoát tại sấy: 976 lít

+ Nước thu hồi: 112431.6 lít

- Tỉ lệ phế phẩm: 5.3%

Nắm bắt được các sự cố thường gặp trong sản xuất và cách khắc phục

MỤC LỤC

Trang tựa i Lời cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách chữ viết tắc x Danh sách các hình, biểu đồ xi Danh sách các bảng xii

2.2.4 Hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty 8 2.2.5 Sản phẩm 9 2.2.6 Phân loại và tiêu chuẩn giấy carton tại công ty 11

2.3.1 Cơ sở lý thuyết 15 2.3.2 Quá trình hình thành tờ giấy 16 2.3.3 Hóa chất phần ướt 17

2.3.4 Phương pháp xeo 17

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

3.2 Phương pháp nghiên cứu 19

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22

4.1 Công nghệ sản xuất giấy carton lớp da tại phần ướt máy xeo 22 4.1.1 Sơ đồ công nghệ 22 4.1.2 Giải thích công nghệ phần ướt 22 4.1.3 Xử lý nước trắng 23 4.2 Thiết bị sử dụng trong dây chuyền 23

4.7.2 Bộ phận lưới 55

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

5.1 Kết luận 56 5.2 Kiến nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

Độ Cobb: độ thấm nước của giấy

KTĐ: Khô tuyệt đối

0SR: Độ nghiền của bột hay độ thoát nước của bột

SPKPH: Sản phẩm không phù hợp

TCN: tiêu chuẩn ngành

DANH SÁCH CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ

Hình 2.6: Sơ đồ chuẩn bị bột 10 Hình 2.7: Sơ đồ xeo giấy 10

Hình 2.13: Bản chất thủy động của quá trình tạo hình tờ giấy trên lưới xeo 16

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy carton 22

Biểu đồ 2.1: Lượng giấy vụn tiêu thụ ở Việt Nam 2000 - 2007 4 Biểu đồ 2.2: Doanh thu và sản lượng của công ty từ 2000 – 2007 8 Biểu đồ 4.1: Phân tích tỉ lệ phần trăm các lỗi của sản phẩm 52

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Giấy tái chế theo khu vực 2006 – 2007 3

Bảng 2.2: Sản lượng giấy bao bì và carton từ 2004 - 2006 5

Bảng 2.3: Quy cách của 7 máy xeo của công ty 11

Bảng 2.4: Phân loại giấy vụn 11

Bảng 2.5: Tiêu chuẩn giấy carton tại công ty 14

Bảng 2.6: chỉ tiêu cơ lý chung của công ty 15

Bảng 4.1: Quy cách của các mền ép 34

Bảng 4.2: Định mức sử dụng màu và hóa chất 36

Bảng 4.3: Đặc tính của phèn 36

Bảng 4.4: Đặc tính của Hi – phase 37

Bảng 4.5: Đặc tính của Praestaret (PK435) 39

Bảng 4.6: Cân bằng vật chất trong quy trình sản xuất giấy 40

Bảng 4.7: Tỷ lệ tiêu hao điện, nước cho 1 tấn sản phẩm 46

Bảng 4.8: Thống kê chi tiết lỗi sản phẩm từ ngày 1/9/2008 – 30/11/2008 51

Bảng 4.9: Nồng độ lên lưới theo định lượng và tốc độ máy 53

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Khi nền kinh tế quốc gia càng phát triển, nhu cầu xã hội gia tăng thì nhu cầu bao bì

từ giấy và nhu cầu về các loại giấy gia dụng sẽ càng gia tăng Mà rừng ở nước ta ngày càng cạn kiệt Chính vì thế, giấy thu hồi là nguồn nguyên liệu không thể thiếu của nền công nghiệp giấy ở những nước phát triển và những nước công nghiệp hóa

Sản phẩm sử dụng nguồn nguyên liệu thu hồi phù hợp với xu thế của thế giới hiện nay mà nhiều nước đang áp dụng và khuyến khích, nhằm giảm thiểu nạn phá rừng tránh làm cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên của quốc gia, giúp bảo vệ môi trường sống của cộng đồng, bớt đi những thiên tai do sự phá hủy của con người gây nên.Và giảm xử lý môi trường khi sản xuất từ giấy tái chế so với sản xuất giấy từ nguyên liệu

gỗ, bảo vệ nguồn tài nguyên và môi trường Quy trình sản xuất từ nguồn nguyên liệu thu hồi sẽ tiết kiệm hơn nhiều so với sử dụng nguyên liệu gỗ hay tre nứa

Sử dụng giấy phế liệu để sản xuất giấy tái chế là một lối thoát cho ngành công nghiệp giấy trong việc giảm thiểu sử dụng các tài nguyên khan hiếm

Giấy thu hồi có thể được tái sử dụng để sản xuất các loại giấy, bao bì hay carton

Cacrton lớp sóng là một trong những sản phẩm sử dụng nguồn nguyên liệu là giấy phế liệu Sản xuất giấy tái chế ít tiêu tốn năng lượng hơn so với sản xuất giấy tinh khiết, dùng ít nước hơn và hạn chế chất gây ô nhiễm không khí

Xuất phát từ những vấn đề trên, được sự đồng ý ban giám đốc công ty giấy An Bình và giáo viên hướng dẫn cùng với vốn kiến thức về lý thuyết chuyên ngành, tôi tiến hành đề tài: “Khảo sát công nghệ phần ướt máy xeo giấy carton lớp da (testliner) tại Công ty Cổ phần giấy An Bình”

1.2 Mục đích của đề tài

Qua kết quả khảo sát thực tế nhằm tìm hiểu quy trình sản xuất, trình tự các khâu công nghệ và cách xử lý, khắc phục các sự cố thường gặp trong quá trình sản xuất giấy carton lớp da Nhằm mục tiêu nâng cao hiệu quả sản xuất và hiệu quả kinh tế, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng

1.3 Mục tiêu của đề tài

Để đạt được mục đích đã đề ra trong quá trình thực hiện đề tài chúng tôi tập trung thực hiện các mục tiêu sau:

- Khảo sát quy trình công nghệ tại phần ướt máy xeo giấy lớp da

- Khảo sát máy móc thiết bị tại phần ướt máy xeo

- Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của giấy carton lớp da

- Những sự cố thường gặp và cách khắc phục

- Phân tích, đánh giá ưu, nhược điểm của quy trình sản xuất

- Lựa chọn, đề xuất một số giải pháp hoàn thiện quy trình sản xuất

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về tình hình sản xuất giấy và carton

2.1.1 Tình hình sản xuất giấy carton trên thế giới

Ngành công nghiệp giấy Châu Âu đã đi đầu trong việc thu gom và tái chế giấy

Ví dụ lượng giấy thải mà các nhà máy giấy ở Anh đã tái sử dụng chiếm 72% lượng giấy mà họ sản xuất ra

Hội đồng tái chế giấy Châu Âu (European Recovered Paper Council – ERPC)

đã tuyên bố mức tái chế giấy ở Châu Âu năm 2007 đã đạt 64,5%, điều này khẳng định ngành công nghiệp giấy đang trên con đường dẫn tới mục tiêu tái chế 66% giấy vào năm 2010

Tổng lượng giấy thu gom và tái chế ở các nhà máy giấy là 60,1 triệu tấn, tăng 7,6 triệu tấn (hoặc 14,5%) kể từ năm 2004, là năm khởi đầu mục tiêu tái chế 66% vào năm 2010 (Theo The Paper Index Times)

Lượng tái chế theo khu vực trong hai năm qua:

Bảng 2.1: Giấy tái chế theo khu vực 2006 – 2007

GIẤY TÁI CHẾ THEO KHU VỰC 2006 – 2007 (1.000 tấn)

Tái chế Nhập khẩu Xuất khẩu Khu vực

2006 2007 2006 2007 2006 2007 Châu Á 72.127 79.029 28.123 30.781 6.013 6.129 Châu Âu 59.946 61.942 12.857 13.153 20.401 21.822 Bắc Mỹ 50.874 52.405 2.407 2.589 19.144 19.308

2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ giấy carton ở Việt Nam

Theo số liệu thống kê, lượng giấy carton nhập khẩu trong 6 tháng đầu năm 2008 đạt 64,26 nghìn tấn, tăng 70,86% so với cùng kỳ năm 2007 Các thị trường cung cấp giấy carton chủ yếu cho Việt Nam gồm Thái Lan đạt 38,8 nghìn tấn (tăng 104,28%), Đài Loan đạt 13,37 nghìn tấn, tăng 36,94%, Indonesia đạt 2,76 nghìn tấn (tăng 579,21%), Nhật Bản và Philippine đạt 2,54 nghìn tấn (tăng 353,56%)

Theo Hiệp hội Giấy VN, năng lực sản xuất giấy bao bì công nghiệp trong nước hiện mới chỉ đáp ứng 45% nhu cầu, trong khi tốc độ tăng trưởng giấy bao bì công nghiệp ước tính tăng gần 20 %/năm

Lượng giấy vụn tiêu thụ ở Việt Nam không ngừng được nâng cao qua các năm được thể hiện ở biểu đồ 2.1 (Nguồn: công ty Cổ phần giấy an Bình)

Biểu đồ 2.1: Lượng giấy vụn tiêu thụ ở Việt Nam 2000 – 2007

Việt Nam là nước đang phát triển, chính vì vậy mà việc tiêu thụ giấy carton không ngừng được nâng cao, kéo theo năng lực sản xuất cũng tăng không ngừng qua các năm được thể hiện ở bảng 2.2

Bảng 2.2: Sản lượng giấy bao bì và carton từ 2004 - 2006

Đơn vị: 1000 tấn/năm (Nguồn: Vietpaper.com)

Giấy bao bì &

2.2 Tổng quan về công ty cổ phần giấy An Bình

2.2.1 Giới thiệu về công ty

Tên tiếng Việt: CÔNG TY CỔ PHẦN

GIẤY AN BÌNH

Tên tiếng Anh: AN BINH PAPER

CORPORATION

Tên viết tắt: ABPAPER

Trụ sở: 27/5A Đường Kha Vạn Cân - Xã An

2.2.2 Sơ đồ tổ chức công ty giấy An Bình

Hình 2.2: Sơ đồ tổ chức công ty giấy An Bình

Hội Đồng Cổ Đông

Giám Đốc Nhân

Giám Đốc Tài chính

Giám Đốc Công Nghệ Thông Tin

Giám Đốc Sản xuất

Giám Đốc

Kỹ thuật Công nghệ

Giám Đốc Cung Tiêu

2.2.3 Sơ đồ toàn bộ nhà máy

Hình 2.3: Sơ đồ toàn bộ nhà máy

2.2.4 Hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty

- Sản phẩm chính: sản xuất giấy bao bì

- Công suất thiết kế: 75.000 tấn/năm

- Doanh thu và sản lượng: được thể hiện ở biểu đồ 2.2

Biểu đồ 2.2: Doanh thu và sản lượng của công ty từ 2000 – 2007

- Mục tiêu của công ty:

Đến năm 2010, công ty sẽ xây dựng hoàn chỉnh và đưa vào hoạt động thêm một nhà máy sản xuất giấy bao bì công nghiệp mới, sử dụng các thiết bị máy móc công nghệ kỹ thuật tiên tiến của Châu Âu trong công nghệ tái chế, nhà máy mới có tên là Nhà máy giấy Phú Mỹ Dự án này được khởi động từ tháng 05/2007, có công suất thiết

kế 335.000 tấn/năm, với vị trí tọa lạc tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu

Tiêu chí họat động của doanh nghiệp là “Chất lượng tạo nên sự phát triển bền vững”

- Khách hàng tiêu thụ sản phẩm:

Trong nước – cả nội địa lẫn đầu tư nước ngoài: Yuen Foong Yu, Cheng Neng (Taiwan), Alcamax, Orna (Malaysia), Ojitex (Nhật), Tân Á (Singapore), Vinatoyo, Sovi, Gia Phú, Minh Phú, Việt Long, Á Châu, Hồng Ân, Bao Bì Việt

Nước ngoài: Golden Frontier, Linocraft, Real Paper, Harta Packaging, Kheng

Wa, Lunas (Malaysia), AMB Packaging, Cheng Heng (Singapore)…

2.2.5 Sản phẩm

Sản phẩm giấy An Bình đã được đăng ký chất lượng tại Chi cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng tỉnh Bình Dương, theo tiêu chuẩn số 24 TCN 72-99; 24 TCN 73-99

Các loại sản phẩm tại công ty:

- Giấy carton sóng (corrugating medium)với định lượng 80 - 180 g/m2

Hình 2.4: Giấy carton sóng

- Giấy carton lớp mặt (testliner) với định lượng 110 – 250 g/m2

Hình 2.5: Giấy carton lớp da

Đặc điểm sản phẩm:

- Sản phẩm giấy An Bình có độ bền cơ lý tốt đáp ứng được yêu cầu về chất lượng của các khách hàng do dùng nguyên liệu là giấy thu hồi ngoại nhập vốn được sản xuất từ xơ sợi nguyên thủy, sợi dài, và được xử lý trên quy trình hiện đại, sử dụng các chất phụ gia phù hợp

- Sản phẩm giấy An Bình có định lượng giấy ổn định trên suốt chiều ngang và chiều dài cuộn giấy

- Sản phẩm giấy An Bình có màu sắc giấy được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo tính bền màu trong thời gian dài

Dây chuyền công nghệ tại công ty:

- Công đoạn xử lý bột: gồm có 4 khâu chính:

Hình 2.6: Sơ đồ chuẩn bị bột

Tại công ty giấy An Bình có 2 công đoạn xử lý bột sau:

+ Công nghệ xử lý bột Đài Loan (cũ) với công suất 80 tấn/ngày

+ Công nghệ xử lý bột Andritz với công suất 170 tấn/ngày

- Công đoạn xeo giấy: gồm có 4 khâu chính sau

Hình 2.7: Sơ đồ xeo giấy

Nguyên liệu Công đoạn tinh chế xơ sợi Công đoạn sàng thô

Công đoạn sàng tinh Nghiền

Hiện công ty có 7 dây chuyền xeo được thể hiện ở bảng 2.3

Bảng 2.3: Quy cách của 7 máy xeo của công ty

Máy

xeo Khổ máy (m)

Khổ thành phẩm (m)

Công suất (Tấn/ngày) Loại giấy

2.2.6 Phân loại và tiêu chuẩn giấy carton tại công ty

2.2.6.1 Tiêu chuẩn phân loại giấy vụn

Giấy vụn là sản phẩm đã qua sử dụng, có rất nhiều chuẩn loại và đặc tính khác nhau Do đó, cần phải phân loại chúng ra từng loại để phù hợp cho quá trình sản xuất

Bảng 2.4: Phân loại giấy vụn

STT Lọai nguyên

1 Giấy carton

lọai 1

- Gồm các loại thùng carton có các lớp giấy ngoại, ống nòng

hư, ống vải, ống cuộn chỉ nhập khẩu (loại trừ xuất xứ từ Trung Quốc được làm từ bột rơm hoặc bột thu hồi tái sinh)

- Độ ẩm không vượt quá 10%

- Không lẫn các tạp chất như đất cát, sắt thép, nilon, plastic và các loại giấy có cán sáp, giấy bao xi măng

- Độ ẩm không vượt quá 10%

- Không lẫn các tạp chất như đất cát, sắt thép, nilon, plastic và

các loại giấy có cán sáp, giấy bao xi măng

- Tỷ lệ các loại giấy khác không vượt quá 5% cho phép

3 Giấy tạp hóa

loại 2

- Bao gồm các thùng carton có các lớp giấy nội địa và giấy ngoại (loại trừ xuất xứ từ Trung Quốc được làm từ bột rơm hoặc bột thu hồi tái sinh)

- Độ ẩm không vượt quá 10%

- Không lẫn các tạp chất như đất cát, sắt thép, nilon, plastic và các loại giấy có cán sáp, giấy bao xi măng

- Tỷ lệ các loại giấy khác không vượt quá 15% cho phép

4 Giấy rìa,

mix

- Bao gồm các loại giấy rìa, tấm carton hư từ các đơn vị sản xuất bao bì trong nước

- Độ ẩm không được vượt quá 10%

Yêu cầu về nguyên liệu:

- Chủng loại nguyên liệu

- Quá trình kiểm soát và bảo quản nguyên liệu

- Đặc tính thành phần xơ sợi từ giấy thu hồi

Việc kiểm soát chất lượng giấy thu hồi cần phải thực hiện nghiêm ngặt nhằm mục đích ổn định chất lượng đầu vào

Chất lượng giấy thu hồi được xác định dựa vào các yếu tố như:

- Chất lượng xơ sợi

- Độ đồng đều

- Độ sạch

- Bảo quản

Một số hình ảnh về nguyên liệu:

Hình 2.8: Carton loại 1(thùng carton ngoại, ống nòng…)

Hình 2.9: Giấy tạp loại 1 (giấy ngoại nhập, nội địa,….chứa 5% giấy khác)

Hình 2.10: Giấy tạp loại 2 (giấy ngoại, nội địa,… chứa 15% giấy khác)

Hình 2.11 : Giấy rìa, giấy mix

2.2.6.2 Tiêu chuẩn của giấy carton tại công ty

Chất lượng sản phẩm là mục tiêu của công ty cần đạt được và là yêu cầu của khách hàng Tùy từng khách hàng mà yêu cầu chất lượng khác nhau Do đó, tiêu chuẩn chất lượng cũng khác nhau được thể hiện ở bảng 2.5

Bảng 2.5: Tiêu chuẩn giấy carton tại công ty

STT Loại

giấy

Định lượng (g/m2)

Định lượng cho phép (g/m2)

Độ ẩm (%)

Độ bục (kgf/

cm2)

Độ chống thấm (giây)

12

DONG YANG

Bảng 2.6: chỉ tiêu cơ lý chung của công ty

Chủng loại Định lượng

( g/m2)

Độ chịu bục (kgf/ cm2)

Độ ẩm (%) Màu sắc Giấy carton lớp mặt

của carton sóng

(A,B,C)

130 – 350 3 – 10 7 ± 2

Giấy chạy sóng (A,B) 90 – 200 1.5 – 4.0 7 ± 2

Theo yêu cầu của khách hàng

2.3 Tổng quan về phần ướt máy xeo

Phần ướt máy xeo từ thùng điều tiết đến bộ phận ép tại máy xeo 5 của công ty

cổ phần giấy An Bình

2.3.1 Cơ sở lý thuyết

Phần ướt máy xeo bao gồm các khâu công nghệ sau:

Hình 2.12: Sơ đồ phần ướt máy xeo

Huyền phù bột trước khi lên thùng điều tiết đã được xử lý loại bỏ tạp chất, nghiền và pha loãng đến nồng thích hợp Thùng điều tiết có nhiệm vụ để ổn định nồng

độ bột, ổn định lưu lượng dòng bột trước khi tới xeo

Quá trình thoát nước được thực hiện trên bộ phận lưới: là quá trình thoát nước

tự nhiên do tác dụng của trọng lực và thoát nước cưỡng bức do tác dụng của các hòm hút chân không được lắp đặt trên bộ phận lưới, nhằm mục đích làm khô dần tờ giấy ướt mới được hình thành

Công nghệ ép được thực hiện tại bộ phận ép: là công đoạn dùng lực ép cơ học

để vắt nước trong tấm giấy càng nhiều càng tốt, giúp cho công đoạn sấy giảm đi lượng tiêu hao hơi sấy (vì công đoạn sấy là chi phí cao nhất)

2.3.2 Quá trình hình thành tờ giấy

Tấm bột ướt đi qua lô lưới, nước được thoát ra một cách tự do khiến cho mực nước trắng trong lưới thấp hơn mức bột ở ngoài lưới nên tạo ra lực ép bột giấy lên lưới, hình thành một lớp giấy ướt

Quá trình hình thành tờ giấy chia thành 3 hiện tượng thủy động học: thoát nước, định hướng xơ sợi và xáo trộn xơ sợi

Thoát nước Chuyển dịch định hướng Chảy rối

Hình 2.13: Bản chất thủy động của quá trình tạo hình tờ giấy trên lưới xeo

Cả 3 hiện tượng này xảy ra đồng thời và hoàn toàn không thể tách biệt Trong

đó tác động quá trình thoát nước là quá trình lọc, các lớp xơ sợi riêng lẻ nhau, độ đồng đều tờ giấy tương đối cao Lọc là cơ chế chủ yếu trong việc hình thành tờ giấy trên lưới xeo Khi xơ sợi trong huyền phù mất khả năng chuyển động (do mất nước), chúng kết tụ lại với nhau tạo nên cấu trúc mạng chặt chẽ

Giấy cấu tạo chủ yếu từ xơ sợi Nó có bề mặt ưa nước vì được cấu tạo từ những nhóm hydroxyl anhydroglucose Bản chất ưa nước của xơ sợi cellulose có vai trò quan trọng trong môi trường nước Xơ sợi hút nước một cách dễ dàng, sau đó phân tán vào trong nước thành huyền phù Khi được dàn trải huyền phù lên lưới, nước sẽ róc đi, rồi

qua ép vắt tạo thành màng mỏng của xơ sợi Do phân tử nước phân cực nên đã hút các nhóm hydroxyl ở trên bề mặt xơ sợi lại với nhau tạo ra lực liên kết giữa các xơ sợi

Hình 2.14: Chuỗi tiến hóa liên kết hydro

Lực liên kết giữa các xơ sợi:

- Hóa học: Cầu nối hydro: cự ly 2 – 2.97 A0 (1A0 = 10-4 mm)

- Vật lý: Các xơ sợi liên kết với nhau: Nếu xơ sợi càng nhỏ liên kết càng chặt

- Lực hút giữa các cực: Các phân tử cellulose mang tính tích điện do nhóm OH- bị phân cực

- Gia keo nội bộ: Cho các loại keo vào để tăng sự kết dính với nhau

2.3.3 Hóa chất phần ướt

Trong quá trình xeo giấy người ta cần bổ sung thêm một loạt các hóa chất vào giấy nhằm tăng đặc tính cơ lý cho giấy Các chất phụ gia thường hay sử dụng như: phèn, keo nhựa thông, chất độn vô cơ và thuốc nhuộm Ngoài ra còn có các chất khác như: chất bảo lưu, chất phá bọt, chất chống thấm,… nhằm kiểm soát quá trình xeo giấy

và yêu cầu của mỗi loại giấy khác nhau

2.3.4 Phương pháp xeo

Ngày nay có 3 phương pháp xeo ướt đó là xeo trong môi trường axít, môi trường trung tính và môi trường kiềm tính Mỗi phương pháp đều có các ưu nhược điểm khác nhau Khi dùng nhựa thông làm chất chống thấm (công thức hóa học

C19H29COOH) chỉ hoạt động tốt trong môi trường axít có pH = 4,5 – 5,5 Nên buộc phải xeo trong môi trường axít Xeo trong môi trường này có ưu điểm là độ nhớt thấp

cho nên quá trình thoát nước tốt hơn Nhược điểm của phương pháp xeo trong môi trường axít là tính ăn mòn thiết bị, chi phí bảo dưỡng thiết bị cao

Trong phương pháp xeo trung tính và kiềm tính cho phép sử dụng nhiều chất độn hơn như CaCO3 có thể giảm giá thành sản phẩm mà không thể dùng trong môi trường axít vì CaCO3 bị phản ứng trong môi trường axít

- Xác định lượng hóa chất phụ gia để sản xuất 1 tấn sản phẩm

- Xác định lượng điện, nước cần cho sản xuất

- Phân tích, đánh giá ưu nhược điểm của từng khâu công nghệ

3.2 Phương pháp nghiên cứu

- Khảo sát công nghệ phần ướt máy xeo giấy

Quy trình công nghệ phần ướt máy xeo giấy carton lớp da bao gồm các công đoạn sau:

Quy ước về ký hiệu và đại lượng:

Q: Khối lượng bột nước

K: Nồng độ bột

R: Lượng chất rắn (khô tuyệt đối)

N: Lượng nước

Công đoạn

Công đoạn

Quy ước tại các thời điểm trên dây chuyền:

2 1

K K

K K





V = (k * S) / (C * d)

- Xác định về điện, nước cần cho sản xuất

Qua quá trình khảo sát lượng điện, nước sử dụng cho 1 ngày và sản lượng đạt được trong ngày đó Từ đó, tính được lượng điện, nước sử dụng cho 1 tấn sản phẩm theo công thức sau:

Lượng điện (1 tấn sản phẩm) = Lượng điện (1 ngày) / Sản lượng (1 ngày)

Lượng nước (1 tấn sản phẩm) = Lượng nước (1 ngày) / Sản lượng (1 ngày)

- Xác định năng suất của máy xeo:

Trong đó:

V: Vận tốc máy xeo (m/phút) B: Khổ giấy (m)

q: Định lượng giấy (g/m2)

- Đồng thời tham khảo tài liệu có sẵn ở công ty Ngoài ra, tham khảo các tài liệu ở ngoài: sách báo, tạp chí, internet…

Q = V * B * q

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Công nghệ sản xuất giấy carton lớp da tại phần ướt máy xeo

4.1.1 Sơ đồ công nghệ

4.1.1.1 Sơ đồ công nghệ chung của quy trình sản xuất giấy carton

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy carton 4.1.1.2 Sơ đồ công nghệ phần ướt máy xeo

Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ phần ướt máy xeo 4.1.2 Giải thích công nghệ phần ướt

Xeo giấy là quá trình liên kết các xơ sợi bột giấy lại để tạo thành tờ giấy Bột giấy sau khi đã được xử lý thông qua đánh tơi, lọc, sàng, nghiền Sau khi đạt tiêu chuẩn về độ sạch, nồng độ, độ nghiền thì được qua bể trước xeo để chuẩn bị cho việc xeo giấy Sau đó từ bể trước xeo bột được bơm lên thùng điều tiết Có 2 thùng điều tiết chứa 2 loại bột đó là lớp đế và lớp da Bởi máy xeo 5 vừa sản xuất giấy lớp đế và lớp

da tùy theo yêu cầu của khách hàng Khi máy chạy lớp da thì cả 2 van của thùng điều tiết đều mở, còn nếu chạy lớp đế thì đóng van bên bột lớp da Ở đây, huyền phù bột được vận chuyển trong các ống dẫn với nồng độ thích hợp từ 2.8 – 3.2%, tốc độ phun bột lên lưới đồng đều

Bột từ thùng điều tiết đi xuống bơm quạt được pha loãng đến nồng độ từ 0.8 – 1% tùy vào định lượng giấy và gia thêm hóa chất Sau đó được bơm lên hòm phun bột

Bể trước xeo Thùng điều tiết Bộ phân lưới Bộ phận ép

Bể trước xeo Thùng điều tiết Bộ phân lưới

Bộ phận sấy

Bộ phận ép

Cuốn cuộn Thành phẩm

đưa lên ống phun bột cho lưới xeo Ống phun bột được điều chỉnh độ hở thích hợp tùy thuộc vào định lượng giấy

Giấy lớp da gồm có 3 lớp gồm 1 lớp da ở trên và 2 lớp đế ở dưới Tùy vào từng định lượng mà lớp da dày hay mỏng nhưng theo tiêu chuẩn tại công ty thì lớp da dưới 35% tổng tờ giấy Tại lô lưới thứ 1 và thứ 2 được chạy giấy lớp đế, còn lô lưới thứ 3 thì chạy lớp da Tại mỗi lô lưới có 1 trục ép thả tự do lấy đi 1 phần nước tại băng giấy mới hình thành Đây là quá trình tạo hình cho tờ giấy Tấm giấy ướt tiếp tục được thoát nước nhờ chạy trên lưới xeo có cấu tạo bằng những sợi đan kết với nhau tạo thành những lỗ trống giúp cho sự thoát nước được tốt hơn và hệ thống chân không ướt

và khô Băng giấy ướt sau khi đi qua bộ phận lưới và bộ phận hút chân không thì đạt

độ khô từ 18 – 22%

Sau đó, băng giấy ướt được đưa qua bộ phận ép Tại đây nhờ sử dụng lực cơ học trong lô ép mà băng giấy được ép tới độ khô 45 – 48% đồng thời tăng độ bền cơ lý cho giấy

Băng giấy tiếp tục được làm khô khi qua bộ phận sấy

4.1.3 Xử lý nước trắng

Nước trắng là nước chảy từ huyền phù bột qua lưới xeo, bất kể chúng có màu gì trong quá trình xử lý bột và giấy Ngoài xơ sợi nước trắng còn chứa nhiều tạp chất khác Nước trắng có thể đưa vào sử dụng lại nếu chứa nhiều xơ sợi, hoặc đưa qua xử

lý nếu chứa nhiều tạp chất

Nước dưới lưới quay về bơm pha loãng, lượng còn lại được đưa về hồ tập trung

Nước trắng dưới ép, dưới hút chân không cũng được đưa qua hồ tập trung Tại hồ tập trung lượng nước trắng này tiếp tục xử lý sơ bộ sau đó đưa qua hệ thống xử lý nước thải Khi đạt yêu cầu thì được tuần hoàn về sử dụng lại

4.2 Thiết bị sử dụng trong dây chuyền

4.2.1 Bể trước xeo

Chứa bột trong các bể là một việc làm cần thiết nhằm làm ổn định các quá trình công nghệ, để quá trình sản xuất được liên tục nhịp nhàng Chứa bột trong bể còn nhằm làm đồng nhất chất lượng của các mẻ bột trong dây chuyền sản xuất Đồng thời

để duy trì một lượng bột nhất định đã được chuẩn bị sẵn cho máy xeo hoạt động liên

tục trong trường hợp các công đoạn trước vì lý do nào đó mà phải ngưng lại một thời gian ngắn Nếu không có bể này thì khi có sự cố tại khâu trước mà phải dừng máy xeo, thì sẽ tiêu hao một lượng sản phẩm lớn trong quá trình dừng máy và khởi động trở lại khi chưa đạt được sự ổn định về chất lượng giấy Nồng độ bột trong bể này thường là 2.8 – 3.2%, độ nghiền 300SR

Bể trước xeo dùng để chứa bột trước khi xeo là một bể chứa lớn, thường có dạng hình trụ, được làm bằng bêtông để đảm bảo được độ vững chắc cho bể, bên trong

ở dưới đáy bể có cánh khuấy quậy liên tục để bột luôn đồng đều trước khi cấp cho xeo Huyền phù bột được chuyển động liên tục nhờ bộ cánh khuấy này để đảm bảo độ đồng nhất, vì khi bột không được khuấy trong bể chứa xơ sợi sẽ có khuynh hướng bị lắng xuống Bể được thiết kế theo kiểu thẳng đứng, vì bể thẳng đứng thời gian khuấy ngắn hơn, dễ bảo trì sửa chữa cánh khuấy hơn

Có 2 bể chứa trước xeo để cung cấp cho máy xeo 5 chạy giấy 2 lớp khác nhau:

4.2.1.1 Bể chứa bột chạy lớp da

Bể chứa bột chạy lớp da T05 và T01 có thể tích 40 m3 Bột trong bể chứa này

đã được phối trộn chất màu, vì là bột chạy lớp da nên cần được phối trộn màu, chất màu được sử dụng vừa để có vẻ mỹ quan vừa như là một hình thức dùng để mã hóa và nhận biết

Và bột trong bể này trước khi đến bơm để đưa lên thùng điều tiết thì sẽ được phối trộn một chất chống thấm có tên là keo Hi - phase, vì lớp da của thùng carton cần

có đặc tính này để bảo vệ vật chứa bên trong thùng không bị thấm nước Hi - phase là chất keo có khả năng chống thấm cho giấy, keo Hi - phase được sử dụng trong phương pháp xeo acid, pH từ 4 – 4.5, mục đích của keo Hi - phase là biến tính bề mặt sợi để có thể kiểm soát được quá trình thấm ướt của các chất lỏng vào bề mặt của tờ giấy

4.2.1.2 Bể chứa bột chạy lớp đế, lớp sóng

Bể chứa bột chạy lớp đế, có thể tích 40 m3 Bột để chạy giấy lớp đế là lớp bên trong nên không cần có những đặc tính đặc biệt Bột lớp đế chỉ phối trộn chất trợ bảo lưu PK 435 để bảo lưu tốt trên giấy

4.2.2 Thùng điều tiết

Bột từ bể trước xeo sẽ được bơm đưa tới thùng điều tiết Bơm đóng vai trò là vận chuyển một thể tích huyền phù bột giấy trong một thời gian xác định đến một độ

cao nào đó, nghĩa là dưới một cột áp suất Bơm này là loại bơm quạt, nhiệm vụ của bơm sẽ hòa loãng lượng bột tới nồng độ khoảng 0.8 – 1%, lưu lượng bơm sẽ tăng tỉ lệ với vận tốc

Hình 4.3: Thùng điều tiết

Thùng điều tiết là một thùng được đặt ở trên cao chứa bột đi từ bể trước xeo tới thông qua bơm quạt, nồng độ bột trong thùng điều tiết là 2.8 – 3% Mục đích của việc đặt thùng ở trên cao là lợi dụng sự chênh lệch về chiều cao, sự chênh lệch về thế năng tạo nên cột thủy áp Dòng bột từ trong thùng điều tiết sẽ tự động di chuyển xuống theo các đường ống để đến bơm quạt rồi lên máy xeo

Mục đích của thùng điều tiết là để ổn định nồng độ bột, ổn định lưu lượng dòng bột trước khi tới xeo Thùng điều tiết có một đường ống để cấp bột vào, có ba đường ống để cấp bột tới các máy xeo phía dưới, ngoài ra còn có một đường ống để xả bớt bột, nhiệm vụ của đường ống này rất quan trọng, luôn giữ được mức bột trong thùng vì

để ổn định lượng bột xuống máy xeo, khi nào bột trong thùng điều tiết quá nhiều vượt quá mức đã định thì nó sẽ tự động chảy tràn qua đường ống này để trở về bể trước xeo, tạo được lưu lượng bột ổn định xuống xeo và do đó tạo được sản phẩm giấy đạt chất lượng ổn định

Ở An Bình do sản xuất giấy carton nhiều lớp Do vậy, nếu máy xeo sản xuất giấy lớp đế hay lớp sóng sẽ chỉ cần một loại bột cấp vào thùng điều tiết, lúc này chỉ cần khóa van ống bột cấp lớp da Còn nếu máy xeo sản xuất có thêm lớp da nữa thì

phải cần hai loại bột cho lớp da và lớp đế, lúc này sẽ cần hai thùng điều tiết chứa hai loại bột khác nhau để cấp bột đến các lô lưới chạy da và chạy đế

4.2.3 Máy xeo tròn

Máy xeo giấy lưới tròn còn gọi là máy xeo tròn Máy xeo tròn là một máy liên động, làm việc liên tục Máy xeo lưới tròn khác máy xeo lưới dài chủ yếu ở bộ phận lưới Lưới máy xeo tròn bao gồm một tấm lưới bọc ngoài quả lô hình trụ và được gọi

là lô lưới

Hình 4.4: Hệ thống máy xeo tròn 4.2.3.1 Hòm phun bột và ống phun bột:

Fanpump là một bơm có nhiệm vụ pha loãng dòng bột ở bể chứa từ 3% thành

bột loãng hơn khoảng 1% và bơm lên hòm phun

Dòng bột đi từ thùng điều tiết theo các đường ống sẽ đi đến hòm phun bột trước khi vào xeo tròn Nhiệm vụ của hòm phun bột là đảm bảo độ đồng đều về lưu lượng của dòng bột từ hệ thống phân phối kiểu cấp bột nhiều ống

Hòm phun bột có dạng hình hộp chữ nhật có chiều dài bằng chiều dài của thùng lưới, có tiết diện giảm dần theo chiều chảy của bột từ 25 cm xuống 11 cm để tạo áp lực đồng đều trong suốt chiều dài của hòm phun Áp lực trong hòm phun bột khoảng 0.5 – 0.8 kg/cm2 Bộ phận này được cấu tạo từ tấm kim loại hình chữ nhật phẳng và dày, đồng thời trên đó có bố trí những ống phun bột, khi bột chảy qua những ống phun có tiết diện nhỏ này các khối bột kết tụ sẽ bị phá vỡ Trên mỗi hòm phun có khoảng 40

ống phun bột, độ hở của mỗi ống phun 0.4 – 0.5 mm Bột được đi vào hòm phun qua các vách ngăn tới ống phun bột qua tấm chắn có thể điều chỉnh được và lên lưới Tấm chắn này sẽ tựa lên lưới nhờ vậy bột sẽ được dàn trải đều trên lô lưới, tạo băng giấy có

độ đồng đều cao Khoảng cách từ lỗ phun bột đến mặt lô lưới là 0.75 mm Lưu lượng của dòng bột được điều chỉnh sao cho áp suất ở điểm đầu và cuối bộ phận là tương đương, cho phép có được tốc độ ổn định ở mọi ống nhánh Nếu lượng bột ở hòm phun cung cấp đến những ống phun còn dư thì sẽ chảy theo đường ống cuối bộ phận quay trở lại bể trước xeo để đảm bảo bột lên lưới được đồng đều về lưu lượng

Hình 4.5: Hòm phun và ống phun bột 4.2.3.2 Lô lưới

Nguyên tắc tạo hình trên lô lưới tựa như một thiết bị lọc, làm cô đặc bột nhờ trọng lực

Lưới chuyển động nhờ hệ thống truyền động kéo chăn thông qua trục ép trên lưới để kéo lưới và bắt giấy Bột được đi vào hòm phun qua các vách ngăn tới tấm chắn và lên lưới Dung dịch bột nước sẽ thoát đi một lượng nước rất lớn qua lưới để hình thành tờ giấy ướt nhờ chênh lệch áp suất trong và ngoài lô

Ở dưới lô lưới có một hệ thống phun nước rửa lưới, nhiệm vụ của hệ thống này

là loại đi các tạp chất còn bám lên lưới, làm sạch lô lưới để hiệu quả vớt bột tốt hơn

Cấu tạo:

Gồm khung và lưới

- Khung lưới được cấu tạo bằng gang, đồng hoặc inox đảm bảo độ bền và cứng vững nhất định Trên đó có các thanh dọc làm cùng vật liệu Lô lưới có đường kính 1,8 m và chiều dài là 2,25 m

- Vật liệu dệt lưới có các loại: inox, đồng, hợp kim hoặc sợi tổng hợp

Hình 4.6: Lô lưới xeo

Nhiệm vụ của lưới là để huyền phù bột có thể bám lên lưới và nước được thoát qua các kẽ hở trên lưới, nhờ vậy xơ sợi sẽ được giữ lại trên lưới

- Lưới trong: cần cứng vững, dể thoát nước, số mesh từ 8 – 16 mesh/inch, Tại An Bình

là 12 mesh/inch (mesh là số sợi dọc trên một đơn vị chiều dài tính bằng inch = 2.54 cm)

- Lưới ngoài: thường dùng số mesh lớn hơn và sợi nhỏ hơn Tùy theo loại giấy cần xeo

mà chọn lưới từ 40 – 100 mesh/inch Để mặt giấy nhẵn người ta dùng lưới dệt lóng đôi, lóng ba (giấy mỏng) Tại An Bình sản xuất giấy bao bì carton lớp da chọn 75 mesh/inch và lớp đế là 65 mesh/inch

Sự thoát nước của tấm bột ướt và khả năng giữ lại các hạt mịn trên lưới xeo phụ thuộc vào loại lưới đang sử dụng:

- Số mesh lưới lớn: giữ lại hạt mịn nhiều nhưng thoát nước kém (do kích thướt lỗ lưới nhỏ), thích hợp xeo các loại giấy mỏng

- Số mesh lưới nhỏ: kích thướt lỗ lưới lớn nên hạt mịn trôi nhiều, thích hợp xeo loại giấy có định lượng dày, công suất thấp

Yêu cầu cơ bản của lô lưới:

Có độ thoát nước tốt nhưng vẫn giữ được bột giấy và các chất phụ gia đều khắp

bề mặt lưới Lưới không thể quá thưa hoặc quá dày, khung lưới không thô quá

Lô lưới phải tròn đều , đồng tâm và cân bằng động tốt

Băng giấy ướt được bóc ra bởi lực ép của lô ép bụng phía trên lô lưới Công dụng của lô ép bụng là để cho chăn xeo được ép đều trên suốt chiều dọc lô lưới giúp chăn xeo bóc được hoàn chỉnh lớp giấy ướt ra khỏi lô lưới

4.2.3.3 Mền ướt

Qui cách: định lượng (800 – 900) g/m2

Mền được dệt theo cách đan xem kẽ giữa các xơ sợi

Nếu công nghệ dêt xơ sợi theo tỷ lệ xơ sợi ngang nhiều hơn xơ sợi dọc thì độ thoát nước càng tốt nhưng tuổi thọ của mền thấp và ngược lại

Độ mịn của bề mặt mền phụ thuộc vào chất liệu xơ sợi Nếu độ mịn càng cao thì độ láng của giấy cáng cao

Hình 4.7: Mền ướt 4.2.3.4 Ép lưới

Nằm trên và lệch tâm với lô lưới Trục làm bằng sắt, bên ngoài bọc cao su có độ cứng khoảng 40 – 45 shose Khi bột bám vào mặt lô lưới, theo lô lưới quay lên khỏi mặt dung dịch Tại đây, dưới một lực ép bằng trọng lượng của lô (tức ép tự do), một

lượng nước lớn được thoát ra và bột dính vào mặt chăn ướt Sau đó, băng giấy tiếp tục qua các hộp hút chân không rồi sang ép phổ thông Độ khô sau ép lưới 10 – 14%

Hình 4.8: Lô ép lưới

Cách đặt độ lệch tâm của ép lưới so với lô lưới:

Độ lệch tâm càng nhiều thì độ thoát nước càng tốt nhưng dễ xảy ra hiện tượng giữa các lớp giấy hình thành từ các lô lưới liên kết không tốt (hiện tượng tách lớp) Nên thông thường máy xeo với tốc độ từ 100 – 200 m/phút sẽ chọn khoảng cách độ lệch tâm giữa ép lưới và lô lưới từ 16 – 18% của đường kính lô lưới Tại An Bình,

đường kính lô lưới 1800 mm thì chọn độ lệch tâm từ 288 – 324 mm

Ngược lại, chọn độ lệch tâm càng nhỏ thì độ thoát nước càng kém Máy xeo không chạy được chạy tốc độ nhanh, định lượng dày dể sinh ra hiện tượng phá vỡ sự liên kết giữa các xơ sợi

4.2.3.5 Chăn xeo

Chăn xeo được làm bằng sợi tổng hợp, có định lượng 900 g/m2, diện tích 2.13

X 29 m, có thể dùng trong 3 – 4 tháng Nhiệm vụ của chăn xeo là nhờ vào sự chuyển động của chăn nên lô lưới được chuyển động một cách liên tục Đặc biệt, ở An Bình sử dụng máy xeo nhiều lô lưới như vậy chăn sẽ đảm bảo cho tốc độ của mọi lô xeo được đều như nhau, làm cho giấy được dính chặt chẽ với nhau Chăn còn có nhiệm vụ bóc giấy ướt từ lưới inox ra và đỡ giấy đưa vào bộ phận ép Chăn xeo còn có tính hút nước

và lọc nước tạo điều kiện cho băng giấy thoát nước tốt