KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BỘT DIP SỬ DỤNG ENZYME TẠI NHÀ MÁY GIẤY TÂN MAI

KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BỘT DIP SỬ DỤNG ENZYME TẠI NHÀ MÁY GIẤY TÂN MAI Tác giả LÊ THỊ THU DUYÊN Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành Công nghệ sản xu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BỘT DIP SỬ DỤNG

ENZYME TẠI NHÀ MÁY GIẤY TÂN MAI

Họ và tên sinh viên: LÊ THỊ THU DUYÊN Ngành: CÔNG NGHỆ GIẤY VÀ BỘT GIẤY Niên khóa: 2006-2010

Tháng 07 / 2010

KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BỘT DIP SỬ

DỤNG ENZYME TẠI NHÀ MÁY GIẤY TÂN MAI

Tác giả

LÊ THỊ THU DUYÊN

Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư ngành Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy

Giáo viên hướng dẫn

TS PHAN TRUNG DIỄN

Tháng 07 / 2010

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin chân thành cám ơn các Thầy Cô trường Đại Học Nông Lâm

Tp Hồ Chí Minh, đồng quí Thầy Cô Bộ Môn Công Nghệ Sản Xuất Giấy và Bột Giấy thuộc khoa Lâm Nghiệp đã tận tình giảng dạy tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành khóa học

Trân trọng gửi lời cảm ơn đến TS Phan Trung Diễn, thầy đã giúp đỡ hướng dẫn

để tôi hoàn chỉnh luận văn

Tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám Đốc Công ty cổ phần Giấy Tân Mai, Quản Đốc phân xưởng DIP, các cô chú và các anh trong phân xưởng xử lý giấy vụn đã chỉ bảo tận tình, cung cấp thông tin và tài liệu giúp tôi hoàn thành đề tài

Và đặc biệt là cha mẹ và tất cả những người thân trong gia đình cùng bạn bè đã tạo điều kiện và động viên tôi trong học tập

Với việc thực hiện đề tài này, do trình độ và kiến thức còn hạn chế, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng khó tránh khỏi những thiếu xót trong lúc thực hiện đề tài, tôi rất mong nhận được những nhận xét góp ý của quý Thầy, Cô và các bạn

TPHCM, tháng 07/2010 Sinh viên

Lê Thị Thu Duyên

TÓM TẮT

Đề tài “ Khảo sát dây chuyền sản xuất bột Dip sử dụng enzyme tại tập đoàn giấy Tân Mai” được thực hiện trong thời gian từ 20/03/2010 đến 20/06/2010, tại phân xưởng xử lý giấy vụn của tập đoàn giấy Tân Mai, Biên Hòa, Đồng Nai

Nội dung của đề tài: khảo sát thực tế dây chuyền sản xuất bột tái chế bằng phương pháp khử mực (Deinking Pulp), tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bột: nguyên liệu đầu vào, hóa chất sử dụng, hệ thống thiết bị Đặc biệt chú trọng đến việc sử dụng enzyme tại công đoạn quậy nồng độ cao

Thực tế cho thấy khi sử dụng enzyme có thể khử một số lượng mực lớn hơn so với phương pháp sử dụng hóa chất truyền thống, độ trắng tăng từ 2-3.5% và các tính chất như độ thấu khí, độ bền, độ giãn, độ bền xé vẫn được đảm bảo Quan trọng hơn hết là giảm đáng kể lượng hóa chất sử dụng từ đầu đến cuối dây chuyền sản xuất: phèn ( từ 100% giảm đến 85%), Surfactant (từ 32% giảm còn 27%), H2O2 (30%-20%),

Na2SiO3 (57%-34%),…

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

DANH SÁCH CÁC HÌNH viii

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.2 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích của đề tài 2

1.3 Giới hạn của đề tài 2

Chương 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Tình hình phát triển ngành giấy 3

2.1.1 Tình hình phát triển ngành giấy trên thế giới 3

2.1.2 Lịch sử phát triển của ngành giấy Việt Nam 4

2.2 Tổng quan về phân xưởng bột DIP Tân Mai 7

2.2.1Tổng quát 7

2.2.2 Thông số thực hiện 7

2.3 Vài nét về bột khử mực DIP (Deinked Pulp) 8

2.3.1 Tình hình sản xuất bột DIP 8

2.3.2 Nguyên liệu sản xuất bột Dip 10

2.3.2.1 Chất lượng giấy loại 10

2.3.2.2 Kiểm soát chất lượng giấy loại 11

2.3.2.3 Các nguồn giấy loại (giấy thu hồi) 12

2.3.3 Ưu khuyết điểm khi sử dụng bột DIP 13

2.4 Sử dụng enzyme trong công nghệ tẩy trắng bột Dip 14

2.4.1 Enzyme tẩy trắng 14

2.4.2 Enzyme khử sticky 14

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 Nội dung nghiên cứu 16

3.2 Phương pháp nghiên cứu 16

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18

4.1 Quy trình công nghệ sản xuất bột DIP của Tân Mai 18

4.1.1 Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất bột DIP của Tân Mai 18

4.1.2 Qui trình điều khiển dây chuyền Dip 20

4.1.3 Thuyết minh quy trình sản xuất 28

4.2 Một số công đoạn quan trọng trong dây chuyền Dip 30

4.2.1 Hồ quậy 30

4.2.1.1 Cấu tạo 30

4.2.1.2 Chức năng – nhiệm vụ của hồ quậy 32

4.2.2 Nguyên tắc hoạt động và ưu điểm của quậy bột nồng độ cao 33

4.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quậy 34

4.2.4 Ảnh hưởng các thông số của công đoạn quậy đến chất lượng bột 35

4.3 Công đoạn tuyển nổi 38

4.3.1 Cấu tạo và chức năng các bộ phận chủ yếu của thiết bị tuyển nổi 38

4.3.2 Chức năng và nguyên lý hoạt động 42

4.3.2.1.Chức năng 42

4.3.2.2.Nguyên lý hoạt động 42

4.3.3 Cơ chế tách mực và hóa chất sử dụng 43

4.3.3.1 Cơ chế tách mực 43

4.3.3.2 Hóa chất sử dụng 43

4.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng nội tại 44

4.4 Vai trò của hóa chất sử dụng trong dây chuyền Dip 45

4.5 Cách pha chế và hiệu quả sử dụng enzyme Texzyme I 47

4.5.1 Cách pha chế enzyme Texzyme I 47

4.5.2.Hiệu quả sử dụng enzyme: 47

4.5.3 Một số bảng so sánh mức chênh lệch hóa chất trước và sau khi sử dụng enzyme Texzyme I 47

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

5.1 Kết luận 49

5.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

PHỤ LỤC .52

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

CHĐBM : Chất hoạt động bề mặt

DAP : Dissolved air flotation DCS : Distributed Control Systems DIP : Deinking Pulp

ERPC : European Recovered Paper Council ISO : International Standardization Organization NXB : Nhà xuất bản

KTĐ : Khô tuyệt đối

ONP : Old Newpaper ppm : Part per million

QC : Quality control Sing : Singapore TAPPI : Technical Association Of The Pulp And Paper Industry VPPA : Vietnam Pulp and Paper Association

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Sản lượng bột trên thế giới 2005 – 2006 3

Bảng 2.2: Công nghiệp giấy Đông Á năm 2006 4

Bảng 2.3: Dự báo Công nghiệp Giấy và Bột giấy Việt Nam 2010- 2015 5

Bảng 2.4: Danh mục dự án đầu tư vừa và lớn tại Việt Nam đến năm 2010 6

Bảng 4.1:Tỷ lệ hoá chất ở hồ quậy 35

Bảng 4.2: Đặc tính cơ bản của HSD – 139 44

Bảng 4.3 So sánh mức sử dụng hóa chất trước và sau khi sử dụng enzyme Texzyme I ở hồ quậy 47

Bảng 4.4 So sánh mức sử dụng hóa chất trước và sau khi sử dụng enzyme Texzyme I trong công đoạn tuyển nổi 48

Bảng 4.5 So sánh mức sử dụng hóa chất trước và sau khi sử dụng enzyme Texzyme I ở bồn chứa hóa chất 48

Bảng 4.5 So sánh mức sử dụng hóa chất trước và sau khi sử dụng enzyme Texzyme I ở vít tẩy 48

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Sản lượng bột DIP sử dụng công nghệ tuyển nổi năm 1997 9

Hình 2.2: Mức sử dụng bột DIP trong các loại giấy năm 1997 9

Hình 2.3: Lượng nguyên liệu thô sử dụng trong sản xuất giấy 10

Hình 4.1 : Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất bột DIP của Tân Mai 19

Hình 4.2 Mô phỏng điều khiển hệ thống thủy lực 20

Hình 4.3 Mô phỏng điều khiển hệ thống sàng thô 21

Hình 4.4 Mô phỏng điều khiển hệ thống sàng tinh 22

Hình 4.5 Mô phỏng điều khiển hệ thống tuyển nổi 23

Hình 4.6 Mô phỏng điều khiển hệ thống làm sạch, cô đặc 24

Hình 4.7 Mô phỏng điều khiển hệ thống nước 25

Hình 4.8 Mô phỏng điều khiển hệ thống ép,tẩy 26

Hình 4.8 Mô phỏng điều khiển hệ thống ép,tẩy 27

Hình 4.9 Mô phỏng điều khiển hệ thống sử lý nước ngoại vi 27

Hình 4.10: Sơ đồ cấu tạo hồ quậy 31

Hình 4.11: Các cơ chế khác nhau của sự bám dính trở lại của các hạt mực lên xơ sợi 37

Hình 4.12 : Thiết bị tuyển nổi của Tân Mai 38

Hình 4.13 : Mặt cắt đứng thiết bị tuyển nổi 39

Hình 4.14 : Cấu tạo mặt trong của hộp phun 41

Hình 4.15 : Cấu tạo của ống phun 41

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.2 Tính cấp thiết của đề tài

Giấy là một sản phẩm được dùng rộng rãi trong cuộc sống của con người Phần lớn giấy sản xuất được dùng trong lĩnh vực thông tin văn hóa như in sách, báo, giấy viết, tạp chí…dùng cho lĩnh vực bao gói và cung cấp cho các ngành công nghiệp khác như: Thực phẩm, xây dựng, điện, điện tử, hóa chất và nhiều ứng dụng khác Ngoài ra ngành công nghiệp sản xuất giấy cũng tạo ra công ăn việc làm cho nhiều người từ khâu trồng nguyên liệu, khâu sản xuất đến khâu phân phối sản phẩm

Bên cạnh đó cùng với xu thế phát triển bền vững của xã hội hiện đại, những quy định về sinh thái học liên quan đến bảo tồn tài nguyên rừng ngày càng trở nên khắt khe, cũng như các khoảng trống sử dụng cho chôn lấp ngày càng bị thu nhỏ và thiếu hụt Vì vậy, việc sử dụng giấy loại như một nguyên liệu xơ sợi thứ cấp để sản xuất giấy sẽ đảm bảo cho việc tiết kiệm tài nguyên rừng, tận dụng các vật liệu đã qua sử dụng, giảm thiểu tải lượng thải ra môi trường (giảm 95% ô nhiễm khí thải) cũng như giảm tiêu hao năng lượng (tiết kiệm 60% năng lượng) dùng cho sản xuất giấy giúp giảm chi phí sản xuất và góp phần tăng hiệu quả kinh tế

Thực tế phát triển đã chứng minh sự ưu việt của nguyên liệu thứ cấp Hội đồng tái chế giấy Châu Âu (ERPC) đã tuyên bố mức tái chế giấy ở Châu Âu năm 2007 đã đạt 64,5% Ngành công nghiệp bột giấy và giấy Mỹ đang hoạch định chiến lược đến năm 2012 nâng tỷ lệ tái chế giấy loại dùng cho công nghiệp giấy lên đến 55% Việt Nam tăng thêm 20.000 tấn bột khử mực từ giấy tạp chí, sách cũ; 50.000 tấn giấy Tissue/năm và 45.000 tấn giấy làm mặt các tông sóng/năm

Và bột khử mực (DIP – Deinking Pulp) đã góp phần không nhỏ vào sự tăng trưởng này Nếu như trước đây phần lớn giấy loại được tái chế để sản xuất giấy cáctông bao bì và giấy bao gói Sự phát triển ngày càng hoàn thiện công nghệ xử lý giấy loại trong lĩnh vực khử mực (rửa hoặc tuyển nổi) đã góp phần làm tăng tỷ lệ sử

dụng giấy loại trong cơ cấu thành phần xơ sợi của công nghệ sản xuất giấy in báo, giấy

in viết, giấy vệ sinh và giấy tissue không ngừng tăng lên và trong nhiều trường hợp tỷ

lệ này là 100%

Cùng với việc sử dụng hóa chất truyền thống trong qui trình sản xuất bột tái chế, hiện nay một số nhà máy giấy đã đưa vào thực ngiệm một số enzyme làm cải thiện chất lượng bột tái chế Các ứng dụng của enzym đối với nhà máy bột và giấy bao gồm không tạo ra các kết tụ vi khuẩn, tăng cường quá trình tẩy trắng và làm sạch nhà máy giấy Một lợi thế quan trọng khác của việc sử dụng enzym là chúng có thể được xem như là sản phẩm “xanh” Chúng là những hợp chất của tự nhiên mà có rất ít tác động bất lợi lên môi trường

Xuất phát từ thực tế trên, việc “Khảo sát dây chuyền sản xuất bột Dip sử dụng enzyme tại nhà máy giấy Tân Mai” là đề tài hữu ích và mang tính thực tiễn cao

1.2 Mục đích của đề tài

Khảo sát dây chuyền sản xuất bột Dip của nhà máy Tân Mai, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bột tái chế, vai trò của hóa chất, thông số thiết bị, tìm hiểu về sự thay đổi chất lượng bột khi sử dụng enzyme Texzyme I

1.3 Giới hạn của đề tài

Khảo sát dây chuyền sản xuất bột Dip dựa trên lập trình điều khiển DCS Tìm hiểu về enzyme Texzyme I được thu thập từ phân xưởng Dip cùng với số liệu thống kê từ phòng kiểm định chất lượng của công ty Tân Mai

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Tình hình phát triển ngành giấy

2.1.1 Tình hình phát triển ngành giấy trên thế giới

Theo hiệp hội giấy Việt Nam (VPPA), công nghiệp giấy thế giới hiện có trên

10.267 xí nghiệp sản xuất giấy và 8.992 xí nghiệp sản xuất bột giấy Năm 2001 sản lượng giấy toàn thế giới là 294,4 triệu tấn, dự đoán đến năm 2010 sản lượng giấy tăng khoảng 400 triệu tấn Các quốc gia đứng đầu về sản xuất giấy là Mỹ, Nhật, Canađa, Trung Quốc Những nước đứng đầu về tiêu thụ giấy là Phần Lan, Mỹ, Thụy Điển, Nhật Bản Theo dự đoán, từ nay đến năm 2010, mức tăng trưởng toàn ngành đạt khoảng 2,8% Về mức tiêu thụ giấy thì đứng đầu là Bắc Mỹ, sau đó là khu vực Tây Âu

và Châu Á

Theo RISI Annual Review of Global Pulp & Paper Statistics 2007, sản xuất giấy và bìa trên toàn cầu tiếp tục tăng trong năm 2006 và đạt 382 triệu tấn (năm 2005 là 366 triệu tấn) Tổng sản lượng giấy các loại trên thế giới năm 2005 là 366.356 ngàn tấn và năm 2006 là 382.035 ngàn tấn

Bảng 2.1: Sản lượng bột trên thế giới 2005 - 2006, Đơn vị: 1.000 tấn

2005 2006 2005 2006 2005 2006 2006 2005 Bắc Mỹ 62,189 61,352 16,09 15,324 216 216 61,352 16,09 Châu Âu 33,38 34,774 15,423 15,983 665 675 34,774 15,423 Châu Á 13,701 13,985 1,701 1,808 18,57 20,173 13,985 1,701

Mỹ la tinh 13,82 14,996 1,085 1,079 707 607 14,996 1,085

Châu Úc 1,463 1,476 1,257 1,144 0 0 1,476 1,257 Tổng 126,39 128,457 35,843 35,631 21,006 22,528 128,457 35,843

Theo VPPA, nhu cầu sử dụng các loại giấy ngày càng tăng kéo theo ngành sản xuất bột giấy và giấy ngày càng phát triển mạnh mẽ

Bảng 2.2: Công nghiệp giấy Đông Á năm 2006

Việt Nam

Philippines Indonesia Thái

Lan

Nhật Hàn

Quốc

Đài Loan Sản suất

2.1.2 Lịch sử phát triển của ngành giấy Việt Nam

Cho đến thời điểm năm 2000, tổng sản phẩm giấy các loại của nước ta chỉ đạt khoảng 0,35 triệu tấn/năm, mức tiêu thụ bình quân là 7,6 kg/người Mức này còn rất thấp so với các số liệu tương ứng của thế giới là trên 400 triệu tấn giấy/năm và 50 kg giấy/người

Hiện nay các công ty sản xuất giấy ở Việt Nam chia làm hai nhóm: một nhóm gồm 7 công ty giấy của nhà nước và nhóm kia gồm hàng trăm công ty giấy tư nhân Các công ty giấy của nhà nước thường có quy mô lớn hơn, máy móc hiện đại hơn so với công ty tư nhân Các công ty nhà nước cung cấp khoảng hai phần ba nhu cầu giấy cho thị trường trong nước, chủ yếu các sản phẩm giấy viết và giấy in báo Các công ty của nhà nước ở phía Bắc gồm có: Bãi Bằng, Việt Trì, Hoàng Văn Thụ, Vạn Điểm, còn

ở phía Nam là: Tân Mai, Đồng Nai, Bình An

Bảng 2.3: Dự báo Công nghiệp Giấy và Bột giấy Việt Nam 2010- 2015

Năm 1998, chính phủ Việt Nam đã phê duyệt “Quy hoạch phát triển chiến lược

tổng thể ngành giấy Việt Nam đến năm 2010” với mục tiêu đến năm 2010 đạt sản

lượng là 1 triệu tấn giấy các loại/năm và mức tiêu thụ bình quân là 13 kg/người/năm

Để đạt được chỉ tiêu này nhà nước đã có kế hoạch đầu tư cho chương trình trồng 1

triệu ha cây nguyên liệu giấy, đầu tư mở rộng và tăng năng lực sản xuất của hầu hết

các công ty giấy khối nhà nước và xây dựng mới một số nhà máy sản xuất bột và giấy

hiện đại gần những vùng nguyên liệu

Bảng 2.4: Danh mục dự án đầu tư vừa và lớn tại Việt Nam đến năm 2010

Danh mục dự án Bột

(tấn/năm)

Giấy (tấn/năm)

Tổng vốn đầu tư (tỷ đồng)

Tiến độ khởi chạy

1 Đang triển khai (từ

2.2 Tổng quan về phân xưởng bột DIP Tân Mai

2.2.1Tổng quát

Hệ thống được thiết kế với kỹ thuật tiên tiến phát triển và được xác định trên sơ

đồ công nghệ

Nguyên liệu: 70% ONP và 30% OMG

Tiêu chuẩn nguyên liệu ONP và OMG được xác định theo “Scrap specification circular 1993”:

ONP phù hợp với loại số N06

OMG phù hợp với loại số N010

Nguyên liệu dùng mực in nước không được sử dụng

Giấy carbon không được sử dụng

Giấy dùng pigment không quá 2%/tổng trọng lượng

Nguyên liệu trộn lẫn cũng phải phù hợp với tính chất sau:

Độ tro tối thiểu 3,5%

Độ tro tối đa 8%

Độ trắng tối thiểu 47% ISO Brightness với nguyên liệu chứa 70% ONP và 30% OMG

2.2.2 Thông số thực hiện

 Cung cấp:

Được sử dụng với nguyên liệu phù hợp với đặc tính kỹ thuật đã đề cập trên

Sử dụng hóa chất đúng số lượng, chất lượng và thành phần

Nước sạch và nước cấp không chứa các chất kết bông

Tàn mực in: Căn cứ vào số lượng chất bẩn ở đầu vào của pulper 400 mm/m2 Chất bẩn đầu ra sẽ giảm xuống tối đa 30 mm/m2 (Tappi menthod 213 và T743 Test)

 Sự tiêu thụ hữu ích

Căn cứ vào hoạt động liên tục và năng lực sản xuất của hệ thống 70 tấn/ngày

Sự tiêu thụ như sau:

Điện: Cho công nghệ chính không quá 430kwh/tấn (Chưa kể điện cho hoạt động xử lý chất thải, xử lý môi trường, ánh sáng, thông gió, máy lạnh…)

Nước: Trong điều kiện hoạt động bình thường tiêu thụ nước không quá 23m3/tấn (Chưa kể nước cho các mục đích sử dụng khác như vệ sinh, nạp đầy hệ thống lúc đầu, xử lý chất thải, xử lý nước thải,…)

Hóa chất: Tiêu thụ hóa chất phụ thuộc vào nguyên liệu, chất lượng và chủng loại hóa chất, điều kiện cung cấp, chất lượng nước,…

2.3 Vài nét về bột khử mực DIP (Deinked Pulp)

là ở Châu Âu, tiếp đó là Châu Á và Bắc Mỹ, còn lại là một số khu vực khác

Hình 2.1: Sản lượng bột DIP sử dụng công nghệ tuyển nổi năm 1997

TAPPI cũng thống kê lượng bột khử mực (DIP – deinked pulp) trên thế giới và Châu Âu dùng để sản xuất giấy in báo, giấy vệ sinh, giấy in và giấy viết và một số loại giấy khác trong năm 1997 Thống kê này cho thấy bột DIP chủ yếu được dùng để sản xuất giấy in báo Điều này được giải thích vì bột DIP có độ đục cao rất thích hợp để sản xuất giấy in báo

Hình 2.2: Mức sử dụng bột DIP trong các loại giấy năm 1997

Sự tăng trưởng của sản lượng của bột DIP đã góp phần không nhỏ trong sự tăng trưởng chung của sản lượng giấy tái chế TAPPI cho rằng sản lượng giấy tái chế sản

báo

Giấy in báo

Tissue

xuất vào năm 2010 có thể đạt đến 50% tổng sản lượng giấy sản xuất trên thế giới Nhưng do lượng chất thải trung bình từ quá trình sản xuất là 15%, nên sản lượng thực còn lại là 42,5%

Hình 2.3: Lượng nguyên liệu thô sử dụng trong sản xuất giấy

2.3.2 Nguyên liệu sản xuất bột Dip

2.3.2.1 Chất lượng giấy loại

Chất lượng của giấy loại có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bột khử mực Nhiều nhà máy khẳng định nếu họ đạt được các yêu cầu về chất lượng giấy loại ở đầu vào thì mọi yêu cầu sau đó về chất lượng sản phẩm coi như đã được giải quyết Trên

cơ sở đó họ xây dựng tiêu chuẩn chất lượng nguyên liệu nghiêm ngặt và xác định những nơi có thể kiểm soát được chúng để đảm bảo chất lượng giấy loại đạt yêu cầu

Chất lượng giấy loại được xác định dựa vào 3 yếu tố sau:

 Độ sạch

Là số lượng tạp chất bẩn có trong giấy loại Các nhà máy sản xuất bột khử mực

có những hệ thống để thải loại tạp chất bẩn khác nhau nhưng việc thải hết chất bẩn 100% thì chưa có nhà máy nào có thể đạt được Thống kê cho thấy nguyên liệu càng nhiều chất bẩn thì chúng càng được giữ lại trong bột thành phẩm càng nhiều Do đó, việc loại bỏ chất bẩn tại nguồn cấp ban đầu là cách hữu hiệu nhất

 Độ đồng đều

Đây là phạm vi xác định thành phần ổn định của nguyên liệu Nếu chúng được tập hợp bởi một số các chủng loại giấy thì tỉ lệ giữa chúng phải được giữ ổn định Rõ ràng là việc cung cấp nguyên liệu càng đồng đều thì xưởng sản xuất càng có nhiều cơ

Xs nguyên thủy Xs nguyên thủy

Xs tái chế Xs tái chế

Chất độn, phẩm màu

Chất độn, phẩm màu

hội tốt để đạt được công nghệ ổn định và do đó chất lượng bột đạt được cũng sẽ ổn định

 Chất lượng xơ sợi

Loại xơ sợi có trong giấy loại (bột hóa, bột cơ, bột tẩy hoặc không tẩy, sớ ngắn hoặc sớ dài) sẽ quyết định loại giấy gì sẽ được sản xuất

Cả 3 yếu tố này được sử dụng để phân chia giấy loại thành các chủng loại khác nhau cũng như quyết định giá cả của chúng và là cơ sở để cân đối giữa yêu cầu về chất lượng và giá cả Việc cung cấp ổn định giấy loại với một số lượng nhất định cũng là một yếu tố giới hạn cần được nhà sản xuất xem xét đến

2.3.2.2 Kiểm soát chất lượng giấy loại

Vì chất lượng giấy loại có mối quan hệ và ảnh hưởng đến sự vận hành dây chuyền sản xuất cũng như đến chất lượng bột khử mực Do đó, chúng cần phải có một

hệ thống kiểm soát chất lượng tốt Điều đặc biệt cần thiết là phải xây dựng được các yêu cầu về đặc tính kỹ thuật một cách chi tiết cho giấy loại bao gồm:

Những loại giấy được chấp nhận

Tỉ lệ giữa chúng

Những vật liệu không được chấp nhận

Sự hạn chế của các chất bẩn khác

Hàm lượng ẩm độ của giấy loại

Độ tuổi của giấy loại (giấy càng cũ thường có nghĩa mực trong giấy cứng hơn và thường khó để loại bỏ chúng hơn)

Hệ thống quản lý chất lượng cũng cần xác định:

Các phương thức thải loại tạp chất

Các yêu cầu cần thiết

Các phương thức giao hàng

2.3.2.3 Các nguồn giấy loại (giấy thu hồi)

 Các nguồn giấy thu hồi

Thông thường giấy thu hồi có nguồn gốc từ các nguồn chính sau : hộ gia đình, công nghiệp in ấn, các nguồn công nghiệp khác

Giấy từ hộ gia đình chủ yếu là giấy báo và một lượng nhỏ là tạp chí Ở một số quốc gia thì loại giấy này được sử dụng để sản xuất lớp độn cho giấy thùng carton

Tuy nhiên nếu việc khử mực được thực hiện tốt thì có thể được sử dụng các sản phẩm giấy có chất lượng tốt hơn Bột khử mực từ các nguyên liệu ban đầu như giấy báo, tạp chí,…thường được sản xuất các loại giấy in, giấy tissue có định hướng thấp hoặc pha trộn với các loại bột có độ trắng cao hơn để sản xuất giấy in, giấy viết và các loại giấy bao gói

Trong công thức nguyên liệu hiện nay người ta thường sử dụng 70 % giấy báo

và 30 % tạp chí, và kiểm soát nguyên liệu tốt hơn khi vào kho thường được tách riêng chúng ra để dễ dàng trộn lẫn theo mong muốn

Giấy văn phòng chủ yếu là giấy in, giấy viết với hàm lượng bột hóa cao Thường sử dụng mực in (laser, mực in photocopy) nó khó tách hơn Người ta dùng bột

từ nguyên liệu này thay thế cho bột hóa sản xuất các loại giấy in, giấy viết, giấy tissue với chất lượng cao hơn hoặc qua tẩy trắng để sản xuất các loại bao gói trắng Giấy từ các máy in công cụ bao gồm đầy đủ các loại giấy sử dụng cho các loại máy giấy

Giấy từ các nguồn công nghiệp khác thường là giấy bao gói có độ bền tốt và thường được tái sử dụng để sản xuất các loại giấy bao gói không đòi hỏi phải khử mực

 Phân loại giấy thu hồi

Tùy theo xuất xứ mà giấy thu hồi được phân loại như sau :

Giấy thu hồi sạch: là các lề giấy, giấy hỏng thu lại từ các giấy sản xuất bao

bì, giấy văn phòng, giấy viết,…Loại giấy này không cần qua công đoạn làm sạch mà chỉ qua công đoạn đánh tơi

Giấy thu hồi từ các nhà máy in bị thải do in sai hoặc quá hạn sử dụng, loại này cũng sạch nhưng cần qua công đoạn khử mực

Giấy thu hồi từ các nguồn khác nhau: thành phần đa dạng, độ sạch không đồng đều nên cần qua công đoạn làm sạch hoàn chỉnh, khi thành bột giấy thì chủ yếu

để dùng sản xuất lớp giữa của loại giấy carton làm sóng

Ngoài ra, người ta cũng phân loại theo đặc thù giấy sử dụng:

ONP (Old newspaper): giấy báo cũ

OMG (Old magazine): giấy tạp chí hoặc catalogue có tráng phủ bề

Thông thường dạng nguyên liệu rời phù hợp với việc quậy liên tục và băng tải nạp liệu thấp

Dạng nguyên liệu bành thì phù hợp với việc quậy theo mẻ (quậy gián đoạn) và băng tải nạp liệu thường cao, phải sử dụng xe nâng để nạp liệu lên băng tải

Nguyên liệu dạng bành cũng dễ vận chuyển, để xử lý và ít có nguy cơ cháy Tuy nhiên sẽ tốn thêm chi phí lao động hoặc yêu cầu về thiết bị để loại bỏ tạp chất, cắt dây cột bành và đảm bảo lượng cung cấp đồng đều liên tục đến bể quậy

2.3.3 Ưu khuyết điểm khi sử dụng bột DIP

 Ưu điểm:

Là loại nguyên liệu không phụ thuộc nhiều vào thị trường nguyên liệu bột giấy Nguồn cung cấp tương đối ổn định ngay cả khi thị trường nguyên liệu xảy ra biến động

Giá cả thường ưu đãi hơn so với các loại bột tương đương trên thị trường Phù hợp để sản xuất các loại giấy in có đặc tính kỹ thuật tương đương với các sản phẩm tương tự sử dụng bột gỗ:

+ Tăng độ mờ

+ Giảm khuynh hướng bị cong vênh khi độ ẩm môi trường thay đổi + Giảm hiện tượng xù lông

Những tạp chất loại bỏ lẫn trong giấy loại thường gây ra các vấn đề ảnh hưởng nghiêm trọng mà việc xử lý rất khó khăn và tốn tiền

Tạp chất thải và các rác rưởi loại ra từ giấy loại và từ dây chuyền cần phải chuyển đi xa khỏi khu vực sản xuất và quản lý tốt để tránh chúng không quay trở lại dây chuyền

2.4 Sử dụng enzyme trong công nghệ tẩy trắng bột Dip

Trong vòng 48 giờ sau khi sử dụng enzyme, hiện tượng bám dính trên các trục dán giấy giảm, các vít của máy đã có khả năng làm giảm tần xuất phá hủy băng giấy giảm dần, các chăn và lưới của máy sạch hơn nhiều so với trước khi sử dụng enzyme

2.4.2 Enzyme khử sticky

 Khái niệm: Sticky là các chất hữu cơ mềm dẻo, kỵ nước và có tính kết dính được tìm thấy trong các hệ thống tái sinh giấy loại Chúng nằm trong một giới hạn rộng của điểm nóng chảy và có các mức độ kết dính khác nhau tùy thuộc vào thành

phần

Các sticky bao gồm một loạt các chất như các chất kết dính, latex butadien styren, cao

su, vinyl acetat, polyisoprene, polybutadien và các chất nhiệt nóng chảy Sticky có thể ảnh hưởng đến các vấn đề về vận hành máy và chất lượng sản phẩm, bản chất của chúng làm cho chúng trở nên rất khó kiểm soát Một giải pháp mới để khống chế vấn

đề sticky đã được tiến hành sử dụng các enzyme loại esteraza để phá hủy các sticky thành các hạt nhỏ hơn, ít tính kết dính hơn

Trong quá trình loại bỏ sticky, vị trí hay loại thiết bị được sử dụng là tùy thuộc vào bản chất của sticky mà ta muốn loại bỏ Ví dụ: kích thước hạt, nhiệt độ nóng chảy hoặc khả năng tương thích của một chất đặc biệt xác định nơi quá trình loại bỏ được tiến hành

Các yếu tố như nhiệt độ và pH của quá trình có thể được lựa chọn, điều chỉnh sao cho các cấu tử không mong muốn được duy trì ở một dạng tối ưu để có thể loại bỏ chúng bằng quá trình sàng hoặc lọc cát Tuy nhiên, bản chất có khả năng thay đổi của các chất này cũng cho thấy rằng không phải tất cả các sticky đều có thể bị khống chế Một giải pháp mới để khống chế sticky là một hệ thống mà sẽ phá hủy các macro sticky thành các hạt micro sticky có kích thước nhỏ hơn Một hệ thống dựa trên việc

sử dụng các enzyme để phá hủy các sticky đã được nghiên cứu Một loại enzyme nhất định sẽ xúc tác các loại phản ứng nhất định, điều đó cũng có nghĩa là enzyme được sử dụng để khống chế các sticky sẽ không ảnh hưởng đến các xơ sợi bột hay các hóa chất phụ gia giấy khác Các nghiên cứu thành phần hóa học của các sticky đã phát hiện ra rằng hầu hết các sticky có chứa một số các liên kết hóa học loại este mà kết nối các khối sticky lại với nhau

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

Thuyết minh qui trình sản xuất bột DIP tại công ty Tân Mai từ sơ đồ khối và từ

hình vẽ mô phỏng lập trình điều khiển dây chuyền sản xuất bởi hệ thống DCS của công ty

Trình bày ưu điểm của nguồn bột từ giấy tái chế bằng phương pháp khử mực Công thức phối chế nguyên liệu đầu vào

Mô tả đặc điểm của một số thiết bị chính:cấu tạo, chức năng, nhiệm vụ

Trình bày hóa chất sử dụng : đặc tính, công dụng, hiệu quả trong dây chuyền khử mực

Nêu những đặc tính củaTexzyme dùng tẩy trắng bột và cách pha chế ,lợi ích kinh tế và lợi ích kĩ thuật khi sử dụng enzyme này

Thống kê số liệu về mức chênh lệch tiêu hao hóa chất trước và sau khi sử dụng enzyme Texzyme I

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Trước hết, tôi khảo sát quy trình sản xuất bột DIP tại Tân Mai để có một cái nhìn tổng quan về tác dụng của từng công đoạn trong dây chuyền

Tìm hiểu công thức phối chế nguyên liệu từ Nhật ký sản xuất của phòng QC của nhà máy, để nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến độ trắng ban đầu của hỗn hợp nguyên liệu

Đi sâu vào công đoạn quậy: cấu tạo, chức năng, nhiệm vụ hồ quậy, ưu nhược điểm quậy nồng độ cao

Đồng thời nghiên cứu chi tiết công đoạn tuyển nổi-một công đoạn huyết mạch của dây chuyền, trong đó tìm hiểu sâu về : chức năng thiết bị, cơ chế tách mực, các yếu tố ảnh hưởng nội tại, hóa chất sử dụng trong chu trình này

Tìm hiểu lượng dùng và cách pha chế enzyme Texzyme I trước khi cho vào hồ quậy cùng với những đặc tính của enzyme này Xác định các yếu tố thay đổi sau khi sử dụng enzyme

Khảo sát hóa chất sử dụng : đặc tính, công dụng, hiệu quả trong dây chuyền khử mực

Đánh giá chất lượng bột trước và sau khi sử dụng enzyme trong bảng kết quả kiểm định sản xuất từ phòng kĩ thuật sản xuất (KCS) của công ty

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Quy trình công nghệ sản xuất bột DIP của Tân Mai 4.1.1 Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất bột DIP của Tân Mai

Hình 4.1 : Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất bột DIP của Tân Mai

Lọc tinh 3 giai đoạn

Nước Trắng Nước nóng quậy bột

4.1.2 Qui trình điều khiển dây chuyền Dip

Hình 4.2 Mô phỏng điều khiển hệ thống thủy lực

Hình 4.3 Mô phỏng điều khiển hệ thống sàng thô

Hình 4.4 Mô phỏng điều khiển hệ thống sàng tinh

Hình 4.5 Mô phỏng điều khiển hệ thống tuyển nổi

Hình 4.6 Mô phỏng điều khiển hệ thống làm sạch, cô đặc