Đề tài Môn học kỹ thuật Cellulose- Giấy công nghệ sản xuất giấy

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC -----oOo----- ĐỀ TÀI MÔN HỌC KỸ THUẬT CELLULOSE- GIẤY CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY GVHD: Nguyễn Thị Mỹ Xuân Lớp: Hóa Hữu Cơ_ 34 Thực hiện: Nhóm 9 Nguyễn Thị Ngọc Vi Nguyễn Huỳnh Ngọc Thảo Hồ Thị Bích Tình Phạm Thị Điệp Nguyễn Thị Thu Nga Nguyễn Thị Ngọc Phương MỤC LỤC I. TỔNG QUAN 1.Khái quát về lịch sử ngành giấy……………………………...……4 1.1. Lịch sử phát triển ngành giấy thế giới………………………..4 1.2. . Lịch sử phát triển ngành giấy ở Việt Nam…………………5 1.3. Những khó khăn ngành giấy Việt Nam gặp phải………….5 2.Phân loại giấy theo ứng dụng trong đời sống………………….6 3.Giới thiệu về bột giấy………………………………………….5 3.1. Nguyên liệu cho công nghệ sản xuất bột giấy và giấy………..8 3.2. Phân loại bột giấy và phương pháp sản xuất………………..9 3.3. Tổng quát về quy trình sản xuất bột giấy……………………..10 II. NỘI DUNG 1. Cơ sở lí thuyết…………………………………………………11 1.1Lịch sử ngành giấy tái chế trên thế giới............11 1.2.Có thể làm gì từ giấy thu hồi?………………….…………11 1.3.Có phải toàn bộ giấy thu hồi đều tái chế được?…………….…12 1.4.Thực trạng ở nước ta……………………….……….…12 2. Quy trình sản xuất giấy tái chế……………………….13 2.1 Tuyển lựa………………………………………………13 2.2. Thu gom và chuyên chở……………………………..13 2.3. Lưu kho……………………………………………13 2.4.Tái tạo bột giấy và sàng……………………..13 2.5.Tẩy sạch……………………………………14 2.6. Khử mực…………………………………………14 2.7.Nghiền, tẩy màu và làm trắng……………………14 2.8.Xeo giấy…………………………………………..15 3.Công nghệ sản xuất giấy vệ sinh…………………….15 3.1.Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy vệ sinh……………………….16 3.2 Xeo giấy- Máy xeo tròn…………………………………….17 4. Vấn đề môi trường…………………………………..19 4.1.Thực trạng……………………………………………….19 4.2.Biện pháp xử lý………………………………………………..20 III. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ……………………………………21 IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………..22 I-TỔNG QUAN 1. KHÁI QUÁT LỊCH SỬ NGÀNH GIẤY 1.1. Lịch sử phát triển ngành giấy thế giới Trước khi phát minh ra giấy, con người đã ghi chép lại các văn kiện là các hình vẽ trong các hang động hoặc khắc lên các tấm bia bằng đất sét, và sau đó nữa là người ta dùng da để lưu trữ các văn kiện.Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời hàng nghìn năm. Từ thời cổ đại, người Ai Cập đã biết làm ra giấy từ sợi của cây papyrus mọc bên bờ sông Nil. Giấy cói là tiền thân của giấy được sản xuất từ Ai Cập khoảng 2400 năm TCN Giấy da: được sản xuất từ da động vật, ngày nay vẫn được làm các văn bằng đặc biệt. Lúc đầu phương pháp sản xuất giấy khá đơn giản: người ta nghiền ướt các nguyên liệu từ sợi thực vật (như gỗ, tre, nứa...) thành bột nhão rồi trải ra từng lớp mỏng và sấy khô. Nhờ quá trình này các sợi thực vật sẽ liên kết với nhau tạo thành tờ giấy. Nhiều thế kỷ trôi qua, mãi đến giữa thế kỷ thứ 8 phát minh này của người Trung Hoa mới được phổ biến đến các nước Hồi giáo ở Trung Á. Sau đó, quy trình sản xuất giấy được du nhập vào châu Âu. Đến thế kỷ 14 các xưởng sản xuất giấy đã xuất hiện ở Tây Ban Nha, Italia, Pháp và Đức. Khi đó giấy được sản xuất bằng phương pháp thủ công, nguyên liệu là bông và vải lanh vụn. 1.2. Lịch sử phát triển ngành giấy ở Việt Nam Việt Nam và Trung Quốc có địa hình liền kề do đó nghề giấy và in cũng có rất sớm. Đến nay, một số loại giấy thủ công truyền thống của Việt Nam có thể kể đến những loại chính như sau: giấy mật hương, giấy trắc lý, giấy nhũ tương, giấy nghè,… Các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy ở Việt Nam: cty giấy Tân Mai(Đồng Nai 1959), cty giấy Bình An (1965), cty giấy Vạn Điểm(Hà Tây 1965)… Sản xuất giấy ở Việt Nam nhìn chung công nghệ còn thấp và kém phát triển hơn so với các nước trong khu vực và thế giới. Có 4 nhóm sản xuất giấy ở Việt Nam: Nhóm I: công nghệ tương đối hiện đại,có mở rộng, nâng cấp dây chuyền hoàn chỉnh, chất lượng trang thiết bị tương đương trình độ thế giới năm 70 (cty Bãi Bằng và Tân Mai). Nhóm II: công nghệ ở mức trung bình (nhà máy giấy Đồng Nai, giấy Bình an,…) Nhóm III: các doanh nghiệp không thuộc 2 nhóm trên,dây chuyền công nghệ chủ yếu do Trung Quốc và Đài Loan chế tao. Nhóm IV: công nghệ lạc hậu hầu hết với các thiết bị tự chế. 1.3. Những khó khăn ngành giấy Việt Nam gặp phải Mất cân đối năng lực sản xuất bột giấy: do ở Việt nam có rất ít cty sản xuất bột giấy → mất cân đối giữa cung và cầu→ nhập nguyên liệu từ nước ngoài → thành phẩm có giá cao. Chưa làm chủ được công nghệ: do chưa có kinh nghiệm sản xuất, thị trường sản phẩm chưa ổn định, không áp dụng được công nghệ vào thực tiễn→ sản phẩm làm ra không tiêu thụ được→ có nguy cơ phá sản và ô nhiễm môi trường. Đầu tư với quy mô quá nhỏ : do công nghệ và công suất nhỏ→ không khai thác được hiệu quả nguồn nguyên liệu→ Sức cạnh tranh các cty giấy Việt Nam kém hơn các nước khác→ giá thành sản phẩm cao, tiền đầu tư tốn nhiều. 2. PHÂN LOẠI GIẤY THEO ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG Đại diện cho một giá trị: Tiền giấy, hóa đơn, chi phiếu, ngân phiếu, cổ phiếu, vé máy bay,… Giấy để lưu trữ thông tin: Sách, sổ tay, tạp chí, báo, truyện,.. Bao bì, nhãn hàng: Thùng carton sóng, túi giấy, bao bì giấy, phong bì, tem, nhãn decal,… Giấy để làm sạch: Giấy vệ sinh, khăn tay, khăn giấy,,… Giấy kỹ thuật: Màng loa, giấy bồi (sản xuất hộp, khay), ống lõi, được sử dụng như một vật liệu cốt lõi trong vật liệu composite, vật liệu xây dựng (vật liệu nhẹ) Một số loại giấy khác: Giấy nhám, giấy quỳ (chỉ thị dộ pH) 3. GIỚI THIỆU VỀ BỘT GIẤY 3.1.Nguyên liêu sử dụng cho công nghệ bột giấy và giấy Xơ sợi nguyên thủy: là loại xơ chưa từng qua sử dụng, không hoặc có thể đã qua quá trình sấy khô hay xử lí cơ học Gỗ: gỗ cứng( cây hạt kín,lá rộng),gỗ mềm( cây hạt trần,lá kim). Phi gỗ: rơm rạ.bã mía… Keo (lá tràm) Pine (gỗ thông) Rơm rạ Xơ sợi thứ cấp: là loại xơ sợi đã qua quá trình sử dụng, thường đã trải qua một số giai đoạn trung gian như in ấn, gia công… Giấy tái chế 3.2.Phân loại bột giấy-phương pháp sản xuất bột giấy 3.2.1.Bột cơ học -Là loại bột đã qua quá trình phân rã xơ sợi nhờ tác động cơ học -Trong bột cơ sẽ có thành phần tương đương như gỗ, lignin sẽ được làm mềm. -Có 2 phương pháp sản xuất bột cơ: + Phương pháp mài: quá trình chịu tổn thất <100, gỗ mài chịu tác động cơ học (mài) nên thành phần trong gỗ mất đi ít→hiệu suất cao +Bột nghiền: tốn một lượng hóa chất để rửa và cung cấp nhiệt độ trong quá trình nghiền→lignin sẽ mất đi một phần đáng kể→Thành phần trong gỗ bị thất thoát một ít→hiệu suất thấp hơn bột mài. 3.2. 2.Bột hóa học -Bột soda: thuộc loại bột kiềm tính. Dung dịch nấu gỗ là NaOH. Đây là loại bột được sản xuất đơn giản nhất. -Bột Sulfat (bột Kraft): Dịch nấu gỗ gồm (NaOH+Na2S), pH=13+, t0= 155-1700C, t= 2-4h. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là sinh ra hợp chất lưu huỳnh có mùi thối, gây tác động lớn đến môi trường xung quanh. -Bột Sulfit: Dịch nấu gồm H2SO3+M(HSO3), trong đó: M= Ca, Na, Mg, NH4 t= 4-20h, pH=1-2, t0=120-1350C. Nhược điểm của phương pháp này là nấu ở trong môi trường acid gây ăn mòn thiết bị, làm đứt mạch xenlulo nên bột sulfit kém bền hơn bột sulfat và thời gian nấu dài→hiệu suất nấu thấp. → Công nghệ sản xuất của bột sulfit được ứng dụng ít hơn so với công nghệ bột sulfat. 3.2.3.Bột cơ hóa: Sản xuất bột theo phương pháp hóa cơ là phương pháp kết hợp giai đoạn xử lý hóa chất với xử lý cơ học để phân tách xơ sợi ra một cách hoàn toàn. Hiệu suất với phương pháp này đạt từ 80-95%. Vị trí xử lý hóa chất: công đoạn xử lý hóa chất có thể được bố trí ở các vị trí khác nhau trong dây chuyền sản xuất, tương ứng sẽ cho ra những loại bột hóa cơ khác nhau. 3.3 Tổng quát về quy trình sản xuất bột giấy: GỖ THU HOẠCH (DẠNG KHÚC) DĂM MẢNH XỬ LÝ CƠ HỌC XỬ LÝ HÓA HỌC NHIỆT SÀNG VÀ LÀM SẠCH SÀNG LÀM SÁNG BỘT RỬA TẨY TRẮNG BỘT GIẤY Nguyên liệu: gỗ được thu hoạch ở dạng khúc (dễ vận chuyển) sau đó chặt gỗ dạng khúc ra nhỏ cho vào máy nghiền, mài thu được dăm mảnh (tiết kiệm nguyên liệu, tiết kiệm được diện tích nồi nấu). Sau đó, đem dăm mảnh đi xử lý cơ, xử lý hóa học hoặc xử lý bán cơ học. Xừ lý cơ học, nhiệt từ ma sát từ máy nghiền (mài) sẽ làm cho dăm mãnh tách thành các xơ sợi nhằm làm mềm lignin mà không loại bỏ hoàn toàn. Xử lý hóa học, cung cấp nhiệt từ bên ngoài và sử dụng hóa chất để tách hẳn lignin ra. Bột giấy sẽ được qua quá trình sàng và làm sạch để loại bỏ các tạp chất có trong bột. Tùy theo nguyên liệu để ta lựa chọn cách tẩy trắng bột. Đối với bột cơ, chỉ làm sáng bột ( làm mềm lignin) bằng cách thêm một số chất vào. Đối với bột hóa học thì phải tẩy trắng (loại bỏ gần như hoàn toàn lignin) bằng một số hóa chất nhất định. II- NỘI DUNG 1. Cơ sở lí thuyết 1.1 Lịch sử giấy tái chế trên thế giới Bạn có biết… - Rằng mảnh giấy đầu tiên của thế giới đã được làm ra từ vật liệu tái chế? Thật vậy, khoảng năm 200 TCN, người Trung Hoa đã dùng lưới đánh cá cũ rách để làm ra tờ giấy đầu tiên của thế giới loài người. - Tái chế giấy cũng có bề dày lịch sử tương đương với giấy và cũng đang phát triển không thua kém. Các công ty giấy ngày càng nhận thức được lợi ích kinh tế và môi trường của việc tái chế. Cho tới những năm gần đây thì tái chế giấy đã trở nên hết sức phổ thông với ý nghĩa bảo vệ môi trường của chúng ta bằng cách tái sử dụng mọi nguồn tài nguyên và nỗ lực giảm bớt áp lực về các bãi chôn lấp. - Ngày nay, có khỏang 87% trong số hơn 520 nhà máy giấy và giấy bìa trên thế giới sử dụng giấy thu hồi làm nguyên liệu sản xuất. Ở Mỹ, giấy thu hồi cung cấp cho hơn một phần ba nhu cầu xơ sợi của các nhà máy. - Cho đến năm 2001, người Mỹ đã tái chế được hơn 50% tổng lượng giấy mà họ sử dụng; và ngày càng có nhiều giấy được thu hồi-tái chế hơn là đưa đi chôn lấp. - Ở Mỹ, giấy chiếm đến 2/3 lượng bao bì được thu hồi để tái chế - nhiều hơn tất cả các thứ thủy tinh, nhựa, kim loại gộp lại. - Giấy thu hồi cung cấp đến 40% xơ sợi dùng để sản xuất giấy và giấy bìa trên toàn nước Mỹ. - Một máy xeo giấy in báo điển hình có thể sản xuất được cỡ 500 tấn giấy. Đến đầu thế kỷ 21, việc sử dụng giấy thu hồi đã được nhắm tới để tăng nhanh gấp đôi so với sử dụng bột gỗ. 1.2. Có thề làm gì từ giấy thu hồi? Đa phần giấy thu hồi được dùng để tái chế thành giấy và giấy bìa. Cũng có một số ngoại lệ trong đó giấy thu hồi được tái chế thành loại giấy tương tự, hoặc với chất lượng thấp hơn với loại giấy ban đầu. Chẳng hạn như những thùng cactông cũ được dùng để sản xuất giấy làm thùng cactông mới. Giấy in viết thu hồi có thể tái chế thành giấy mới dùng để photocopy. Người ta còn dùng giấy thu hồi để làm thành nhiều loại sản phẩm khác nữa. Bột giấy tái chế có thể đem đúc khuôn làm khay đựng trứng họăc trái cây. Giấy thu hồi có thể dùng làm thùng đựng sơn, nhiên liệu, làm vách tường hay trần nhà, và cả mái nhà. Hàng năm có khỏang 100.000 tấn giấy đã cắt vụn được dùng lót ổ cho vật nuôi. 1.3.Có phải toàn bộ giấy thu hồi đều tái chế được? Quá trình tái chế thực sự chỉ sử dụng được nhiều nhất là 80% lượng giấy thu hồi được, còn 20% kia thì không! Rất nhiều thứ chứa trong các bành giấy thu hồi lại không phải là giấy. Những thứ rác thải như dây nhợ, kim kẹp, đinh ghim và nhựa…đều phải bị loại ra trong khi đánh bột, làm sạch và sàng; và rốt cuộc chúng cũng phải được chở tới các bãi chôn lấp giống như rác thải ra từ các hộ gia đình. Giấy tái chế thường chứa những xơ sợi vốn dĩ đã trở nên quá nhỏ để được tái chế thành giấy. Thứ giấy tái chế mà chúng ta đang sử dụng có thể có chứa những xơ sợi đã được tái chế một, hai, thậm chí nhiều lần rồi! Xơ sợi nguyên thủy từ gỗ chỉ có thể tái chế được từ 5- 7 lần, bởi vì chúng sẽ trở nên quá ngắn và giòn để làm thành tờ giấy mới.   Giấy tái chế còn chứa nhiều thành phần khác không phải là xơ sợi để làm giấy. Hãy cầm một tờ tạp chí lên mà xem: những trang giấy in chứa rất nhiều mực. Và nếu tờ giấy có vẻ sáng bóng thì chắc chắn nó đã được tráng phủ với đất sét hay những vật liệu khác. Trong quyển tạp chí còn có thể chứa những loại keo dính nào đó để ghép các trang vào với nhau. Như vậy trong tờ giấy thu hồi có chứa nào là mực in, chất tráng phủ, và keo dính v.v…cần phải loại bỏ trước khi tái chế. 1.4. Thực trạng ở nước ta Tỉ lệ thu hồi giấy đã qua sử dụng ở Việt Nam rất thấp, chỉ khoảng 34% trong khi ở nhiều nước trong khu vực tỉ lệ này là 65-78%. Tỉ lệ này ở các nước Nhật Bản, Đức là 75-78% (gần tới mức tới hạn 80%). Như vậy, cứ 3 tờ giấy sử dụng, Việt Nam tái chế lại 1, còn 2 tờ thì dùng vào việc khác rồi được chôn lấp hay đốt bỏ, cả hai cách đều gây ô nhiễm môi trường. Và chúng ta đã và đang bỏ phí một nguồn tài nguyên quí giá. Nếu mỗi năm tăng thêm 1% (khó thực hiện được nếu vẫn thờ ơ) thì 30 năm nữa mới bằng các nước xung quanh. Giấy đã qua sử dụng chiếm tới gần 70% tổng lượng nguyên liệu sản xuất giấy, phần còn lại là bột nguyên thủy (gỗ, phi gỗ). Tuy nhiên, Nhà nước chưa coi trọng nguồn nguyên liệu này, vì vậy trong Quy hoạch phát triển Công nghiệp Giấy 2006-2010 và tầm nhìn 2020 đã không đề cập tới. Khác với hầu hết các nước trên thế giới, Việt Nam chưa hề có một chính sách nào nhằm khuyến khích tận dụng nguồn tài nguyên này. Ngoài ra, việc tính thuế GTGT đối với việc mua bán giấy thu hồi không tính đến đặc thù của công việc ve chai đã làm cản trở lớn cho việc tận dụng nguồn nguyên liệu này. Nếu có chính sách hợp lý, Việt Nam sẽ tận dụng được tài nguyên này và góp phần đáng kể vào việc bảo vệ môi trường. 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY TÁI CHẾ 2.1.Tuyển lựa Để tái chế giấy được thành công thì giấy thu hồi phải sạch, nên cần phải giữ cho giấy nguyên liệu không lẫn tạp chất và chất bẩn, như thức ăn thừa, nhựa, kim loại, và nhiều thứ khác…vì chúng gây khó khăn cho việc tái chế giấy. Giấy lẫn quá nhiều chất bẩn, tạp chất không thể tái chế được thì phải đem chế biến thành phân bón, hoặc đốt để tận thu nhiệt lượng, hay đem chôn. Các điểm tái chế thường yêu cầu nhà cung cấp giấy thu hồi phải phân loại theo những loại riêng biệt. 2.2.Thu gom và chuyên chở Giấy thải được thu gom và đóng thành từng bành, lèn chặt và được chở tới nhà máy giấy - nơi mà nó sẽ được tái chế thành một loại giấy mới. 2.3.Lưu kho  Công nhân nhà máy giấy sẽ dỡ các bành giấy thu hồi xuống và chất vào kho bãi cho tới khi chúng được dùng đến. Những chủng loại giấy khác nhau – như giấy báo và giấy thùng cactông cũ - sẽ được chứa trong những kho riêng, vì các nhà máy giấy sử dụng những lọai giấy thu hồi khác nhau để sản xuất ra các lọai giấy tái chế khác nhau. Khi nhà máy cần đến, công nhân sẽ dùng xe nâng để đưa giấy thu hồi từ kho bãi đến nhập vào băng chuyền. 2.4..Tái tạo bột giấy và sàng Giấy được băng chuyền đưa tới một bể chứa lớn gọi là bể đánh bột, có chứa nước và hóa chất. Bể đánh bột sẽ cắt giấy thu hồi thành những mảnh nhỏ. Việc đun nóng hỗn hợp sẽ khiến giấy mau chóng bị cắt nát thành những sợi cellulose (loại vật liệu cấu thành thực vật) gọi là xơ sợi. Giấy cũ đươc thu hồi sẽ bị đánh tơi, trở thành một hỗn hợp quánh dẻo gọi là bột. Bột được đẩy tới những chiếc sàng có những lỗ và rãnh đủ hình dạng và kích thước; ở đó những mẩu tạp chất nhỏ như nylon hay băng keo sẽ bị giữ lại. Quá trình này được gọi là sàng. 2.5.Lọc sạch   Bột sẽ được làm sạch trong những ống hình nón nhờ chuyển động lắc, các tạp chất nặng như kim kẹp, đinh ghim… sẽ bị đánh văng khỏi nón và rơi xuống đáy ống. Tạp chất nhẹ bị gom vào giữa nón và sẽ đươc loại ra. Quá trình này có tên là nghiền. 2.6.Tẩy mực Có khi bột phải trải qua một quá trình “giặt giũ” có tên là tẩy mực để loại bỏ chất mực in và “băng dính” (gồm các loại keo .dán và băng keo). Người làm giấy thường kết hợp hai quá trình tẩy mực. Những phần tử mực in nhỏ sẽ được xả bỏ đi theo nước trong quá trình có tên là xả nước. Những phần tử lớn hơn và băng dính các loại sẽ được đưa đi cùng các bong bong khí trong một quá trình có tên là tuyển nổi.   Trong quá trình tẩy mực tuyển nổi, bột được trữ trong những bồn lớn gọi là bộ tuyển nổi, ở đó không khí và những hóa chất giống như xà bông gọi là chất hoạt động bề mặt được sục vào trong bột. Chất hoạt động bề mặt sẽ tách mực in và băng dính ra khỏi bột, đẩy chúng lên bề mặt hỗn hợp nhờ các bọt khí. Những bong bong khí chứa mực in tạo thành lớp bọt hay lớp tăm sủi bên trên và sẽ được loại đi, để lại một lượng bột “sạch sẽ” bên dưới. 2.7.Nghiền, tẩy màu và làm trắng   Trong quá trình nghiền, bột sẽ được nhồi đập để làm cho xơ sợi được bong lên, trở nên lý tưởng cho việc xeo giấy. Nếu trong bột có nhiều bó xơ sợi lớn, quá trình nghiền sẽ phân tách chúng cho tơi và tách biệt nhau. Nếu trong giấy loại có màu thì hóa chất tẩy màu sẽ giúp loại bỏ chúng.   Sau đó, nếu cần sản xuất giấy trắng thì bột sẽ phải được tẩy trắng với hydrogen peroxide, chlorine dioxide hay oxygen để trở nên trắng và sáng hơn. Việc sản xuất giấy màu nâu để dùng trong công nghiệp (như giấy cactông làm thùng, hộp) thì không cần có công đọan tẩy trắng này. 8.Xeo giấy   Đến đây thì ta đã có được loại bột sẵn sàng cho quá trình xeo giấy. Loại xớ sợi đã qua tái chế có thể được sử dụng riêng mình nó, hoặc được trộn chung với những xơ sợi từ gỗ (gọi là xơ sợi nguyên sinh) để tăng độ mịn họăc độ bền chắc.   Bột được đem trộn với nước và hóa chất để đạt tới hỗn hợp 99,5% nước. Hỗn hợp bột-nước này đi vào một thùng kim loại thật lớn được đặt ở vị trí bắt đầu của máy xeo giấy – gọi là thùng đầu; rồi sẽ được phun liên tục lên một giàn lưới chuyển động rất nhanh qua máy xeo.   Trên giàn lưới đó, nước sẽ bắt đầu thóat ra khỏi bột, và các xơ sợi tái chế sẽ mau chóng quánh lại, tạo thành một tờ giấy ướt sũng nước. Tờ giấy này sẽ di chuyển thật nhanh qua một loạt những trục ép có bọc bạt (hay còn gọi là chăn/mền) giúp vắt nước ra được nhiều hơn. Tờ giấy ướt khi nãy - bây giờ trông đã giống tờ giấy bình thường hơn - sẽ được cho qua một lọat những trục lăn bằng kim loại đã được sấy nóng để làm tờ giấy khô đi. Nếu muốn tráng phủ gì đó lên giấy thì hỗn hợp tráng phủ sẽ được đưa vào cuối chu trình, hoặc trong một quy trình khác sau khi giấy đã được xeo (được làm) xong. Việc tráng phủ là nhằm mục đích để cho tờ giấy có bề mặt bóng mịn, dễ in. Sau cùng, tờ giấy thành phẩm sẽ được cuộn vào một trục lăn thật lớn và rời khỏi máy xeo. Trục cuốn này có thể rộng tới 9-10 m và nặng gần 20 tấn! Cuộn giấy thành phẩm có thể được cắt ra thành những cuộn nhỏ hơn hoặc thành nhiều tờ, để chở tới những nhà máy mà ở đó chúng sẽ được in ấn, hoặc được gia công thành các sản phẩm như phong bì, túi giấy hay thùng hộp… 3. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VỆ SINH 3.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy vệ sinh Nguyên liệu (giấy tái chế) →Nghiền thủy lực→ Phối trộn (nước nóng t= 10 phút) → Hỗn hợp bột→ Lọc và sàng thô (loại bỏ tạp chất) → Phối trộn hỗn hợp (cho các chất hoạt tính bề mặt vào) → Khử mực→ Thiết bị tuyển nổi→ Lọc và sàng ly tâm→ Cô đặc bột→ Tẩy trắng→Bộ phận cung cấp bột→ Thùng cao vị→Hòm lưới tròn→ Lô lưới tròn→ Hộp hút chân không→ Ép→Lô sấy→Lô cuộn giấy→ Cắt cuộn. Loại máy sử dụng xeo giấy vệ sinh là máy xeo tròn. Bột giấy sau khi đi qua pha loãng, làm sạch, sẽ đi vào hòm lưới (nồng độ bột trong hòm lưới: 0.1¸0.15%). Lô lưới hình trụ có cấu tạo bằng các vành nang hoa và các thanh kim loại thành khung hình trụ tròn ngoài bọc lưới quay ngược dòng với dòng bột vào. Nước thông qua lưới chảy vào trong lô lưới và thoát ra ngoài còn xơ sợi bám vào mặt lưới theo lô lưới quay quay lên khỏi huyền phù bột qua lô ép của trục ngực (độ khô 20¸25%), lớp giấy ướt trên mặt lô lưới dính vào mặt chăn xeo, và được dẫn sang bộ phận ép trục bụng (độ khô sau trục bụng 40¸45%) và sấy (độ khô sau sấy 96¸97%), sau đó giấy được đưa sang lô cuộn (độ khô là 95¸96%). Môi trường xeo pH = 6.5¸7. 2. Giới thiệu về máy xeo tròn Hình: Mô hình máy xeo lưới tròn dùng trong công nghệ sản xuất giấy vệ sinh a. Bộ phận cung cấp bột: Dùng để cung cấp lượng bột đã qua quá trình xử lý (tái chế). b. Thùng cao vị: Nhiệm vụ: ổn định lưu lượng và ổn định nồng độ bột trước khi lên máy xeo. Tại đây nồng độ bột trong thùng cao vị được ổn định trong khỏang 0.1÷0.15% (vì giấy vệ sinh có định lượng thấp (khoảng 20g/m2) nên nồng độ bột trước khi xeo thường chỉ dao động trong khoảng từ 0.1÷0.2%). c.Hòm lưới tròn: Có hai dạng hòm lưới: Hòm nhiều ngăn, hòm một ngăn. c.1.Hòm nhiều ngăn (hòm lưới cổ điển): Hòm lưới có dạng hình khối hộp chữ nhật, bằng gỗ. Đường bột vào ở phía dưới, trong hòm lưới phân thành nhiều ngăn từ rộng đến hẹp(về phía lưới), với mục đích tạo dòng chảy đều, êm ả cho dòng bột trước khi tiếp xúc với lô lưới, từ đó tờ giấy sẽ được hình thành tốt hơn do ít tạo bọt. Dòng bột được đưa lên môi phun (dạng lưỡi gà), phun lên lô lưới, giấy được hình thành qua lô ép theo mền đến công đoạn tiếp theo. Nước được tách ra sẽ chảy tràn về hộp thu gom ở phía sau, tràn ra mang tai rồi hoàn lưu về bể nước trắng dưới thùng cao vị. Khống chế độ chênh lệch mức bột và nước trắng trong lô lưới thông qua gờ chảy tràn (hai mang tai). Lô lưới luôn được nhúng ngập khoảng 1/3 trong hòm nước trắng phía dưới nhằm mục đích hỗ trợ trong quá trình rửa lưới. Lưu lượng bột vào được điều khiển bằng van trước bơm pha loãng. Sự khác biệt giữa các loại hòm lưới cổ điển khá là hòm lưới không làm hở mà làm kín, hai bên có thiết kế hai mang tai để tháo phần nước trắng dư về bể chứa nước trắng dưới thùng cao vị. Mục đích của việc làm kín là tăng khả năng phá bọt trong dòng bột đồng thời tăng một phần áp lực giúp tăng khả năng thoát nước qua lưới, và giảm được các lỗi sản phẩm do bọt gây ra(tạo lỗ trên bề mặt tờ giấy). Mặt khác khi tháo nước trắng theo kiểu mang tai sẽ giảm được hiện tượng tạo góc chết, đóng vón cục làm cho tờ giấy sau xeo bị đốm. Nhà máy sử dụng máy xeo tròn theo kiểu thuận dòng. c.2.Hòm một ngăn: Bột từ thùng cao vị được đưa xuống, vào ống phân phối có dạng hình côn rồi được phun lên trên lô lưới. Trong thùng bột có bố trí các tấm chắn để tránh hiện tượng tạo dòng xoáy dưới tác dụng của áp lực lớn tại một điểm. Phía trên có hệ thông điều chỉnh độ mở môi phun để tăng giảm lượng bột đi vào, ngoài ra còn có đường thoát khí để tránh hiện tượng tạo bọt khí trong dòng bột trước khi lên lô lưới. d. Lô lưới: d.1.Cấu tạo: Máy xeo tròn có bộ phận lưới gồm nhiều lô lưới. Mỗi lô lưới là một lô hình trụ rỗng nằm ngang, đường kính thường trong khoảng từ 1m- 1,5m, trên mặt lô bao bọc bởi lưới xeo. Lô lưới có dạng hình trụ cấu tạo bằng các vành nang hoa và các thanh kim loại thành một khung hình trụ tròn ngoài có bọc lưới. d.2. Chức năng: Giúp thoát nước và hình thành một băng giấy ướt ban đầu trên bề mặt lô lưới. d.3.Yêu cầu và nguyên lý hoạt động: Yêu cầu lô lưới phải có độ thông thoáng nhất định để đạt được độ thoát nước theo yêu cầu. Quay với tốc độ ổn định và không khuấy động. Lô lưới tròn được đặt và quay trong một hòm bột có nồng độ thích hợp. Nước thông qua lưới chảy vào trong lô lưới và thoát ra ngoài còn xơ sợi bám vào mặt lưới theo lô lưới quay lên khỏi huyền phù bột qua lô ép trục ngực, lớp giấy ướt trên mặt lô lưới tròn dính vào mặt chăn xeo và được dẫn sang bộ phận ép và sấy. Lô lưới luôn được nhúng ngập 1/3 trong nước trắng (trong hòm lưới) nhằm mục đích hỗ trợ cho việc rửa lô lưới, tránh hiện tượng nghẹt bột giữa hai lớp lưới (ít gây ảnh hưởng nhiều với tính chất giấy khi bec phun rửa hoạt động không tốt). e. Hộp hút chân không: Được lắp đặt sát mặt chăn nhằm làm tăng độ khô của chăn và giấy. Độ chân không của 3 hòm hút theo nguyên tắc tăng dần để tạo sự thoát nước từ từ, tránh ảnh hưởng xấu đến sự hình thành tờ giấy Mục đích: -Làm cho băng giấy có độ khô cần thiết (10-20%) -Độ khô khi ra khỏi lô sấy (90-93%). f.Ép lưới f.1.Cấu tạo: Trục được bọc bằng sắt bọc cao su, độ cứng khoảng 40÷45 shore. Được đặt lệch tâm với lô lưới, lệch một cự ly nhất định, để lớp chăn tỳ lên giấy ướt trước lúc vào ép, đồng thời tạo ép mặt tránh hiện tượng ép nát giấy. f.2.Chức năng: Ép bớt nước trong lớp giấy đang ướt, bóc lớp giấy ướt từ lô lưới đưa sang chăn. g. Lô sấy: Sử dụng phương pháp sấy tiếp xúc với lô sấy Yankee. Lô sấy được đúc bằng gang, được gia công bề mặt với độ mịn D= 6-7. Phía trên là chụp hút, phía trước chụp hút có gắn quạt thổi, phía sau là ống hút dẫn hơi ẩm ra (dùng quạt hút). Bên trong chụp hút được bố trí dàn ống dẫn hơi thứ từ ống xiphong trong lô Yankee với mục đích tận dụng lượng nhiệt (hơi thứ và nước ngưng) để giảm hiện tượng nước ngưng nhỏ giọt xuống dưới. Dao cạo lô sấy: Gồm có hai dao, dao thứ nhất làm nhiệm vụ tách giấy ra khỏi lô Yankee, và tạo độ chun cho giấy ( tạo độ dãn dài cho tờ giấy, độ xốp và độ mềm mại cho tờ giấy), dao thứ hai giúp vệ sinh lô sấy (Cạo bụi, xơ sới và thứ dính vào lô sấy để lô sấy luôn luôn sạch bóng, đạt độ trơn bóng nhất định). Độ hở cho phép của dao thứ nhất đến bề mặt lô là 0.05mm, góc nghiêng 20÷250. Áp lực hơi vào lô sấy: 3÷4 kg/cm2, nhiệt độ sấy 80÷900C Đường kính lô sấy 2.5m. h.Lô cuộn: Tốc độ lô cuộn sẽ được chỉnh theo tốc độ lô sấy để tạo độ dãn dài cho tờ giấy. 4. Vấn đề về môi trường 4.1. Thực trạng: Hiện nay, ngành công nghiệp giấy đang tăng trưởng nhanh chóng và đóng góp vào tiến trình phát triển chung của nền kinh tế xã hội.Tuy nhiên, trong giai đoạn vừa qua, ngành giấy và bột giấy được coi là ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng do có nhiều cơ sở nhỏ rải rác khắp nơi, hầu như không xử lý nước thải, các cơ sở còn lại (quy mô vừa và lớn) – xử lý nước thải chưa triệt để đã gây tiếng xấu cho ngành giấy. So với nhiều ngành công nghiệp sản xuất khác, ngành giấy có mức độ ô nhiễm cao và dễ gây tác động đến con người và môi trường xung quanh do ô nhiễm từ nguồn nước thải xử lý không đạt yêu cầu. Công nghệ sản xuất giấy ở Việt Nam còn rất lạc hậu. Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy phải sử dụng từ 30-100 m3 nước, trong khi các nhà máy giấy hiện đại của thế giới chỉ sử dụng 7-15 m3/tấn giấy. Sự lạc hậu này không chỉ gây lãng phí nguồn nước ngọt, tăng chi phí xử lý nước thải mà còn đưa ra sông, rạch lượng nước thải khổng lồ. Trong công nghiệp xeo giấy, để tạo nên một sản phẩm đặc thù hoặc những tính năng đặc thù cho sản phẩm, người ta còn sử dụng nhiều hóa chất và chất xúc tác. Những chất này nếu không được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sông ngòi thì vấn đề ô nhiễm là không tránh khỏi, làm mất cân bằng sinh thái trong môi trường nước. 4.2. Biện pháp xử lý Đổi mới công nghệ , áp dụng các kỹ thuật tiên tiến vào công nghệ sản xuất giấy và bột giấy. Chú ý, quan tâm đến việc xử lý nguồn nước thải, tránh thải trực tiếp ra ngoài môi trường Bột giấy thường được tẩy trắng bằng clo,vì thế mà nước thải sẽ nhiễm các hợp chất cacbon của clo.Nếu thay thế clo bằng hidroroxit hay bằng oxi (sợi giấy sẽ kém bền hơn tẩy bằng clo) nhưng thân thiện với môi trường hơn. Nhà nước và các ban ngành cần kiểm tra và có những chính sách phù hợp cho các công ty, nhà máy, xí nghiệp ở Việt Nam. III-KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Sau khi tìm hiểu về đề tài này, nhóm đã rút ra được một số kết luận như sau: “GIẤY PHẾ THẢI, GIẤY THU HỒI KHÔNG PHẢI LÀ RÁC CÔNG NGHIỆP TÁI CHẾ LÀ CÔNG NGHIỆP THÂN THIÊN VỚI MÔI TRƯỜNG” Môi trường Tái chế Hiện nay, xã hội ngày càng phát triển, đồng thời nhu cầu của con người ngày càng được nâng cao. Trên thị trường cũng đa dạng về chủng loại các sản phẩm giấy. Do đó cần một nguồn nguyên liệu lớn để phục vụ cho sản xuất. Nhưng nguồn nguyên liệu tự nhiên không đáp ứng đủ cho nhu cầu sản xuất nên nguồn được quan tâm hiện nay là giấy thu hồi. Đa phần giấy được thu hồi này được tái chế thành những loại giấy tương tự góp phần vào việc giảm chi phí cho việc nhập nguyên liệu bột giấy từ nước ngoài, đồng thời làm giảm đi môt lượng lớn rác thải ra môi trường. Từ nguồn nguyên liệu tái chế này ta có thể sản xuất ra một số loại giấy khác như: giấy vệ sinh, giấy báo, giấy photo… đáp ứng cho nhu cầu sử dụng cho con người. Song song với việc tân dụng nguồn nguyên liệu từ giấy thu hồi thì ta cần áp dụng những quy trình sản xuất đi kèm với thiết bị tiên tiến, hiện đại. Như vậy, việc lựa chọn nguyên liệu, công nghệ sản xuất, quy trình và thiết bị sao cho phù hợp để làm giảm đi tình trạng ô nhiễm môi trường mà vẫn đáp ứng được nhu cầu cho xã hội hiện nay. 2. Kiến nghị Nâng cao chất lượng giấy thu hồi để có thể tái chế được: Ta có thể cải tiến một số bộ phận trong thiết bị sản xuất giấy để tạo ra những sản phẩm đa dạng về mẫu mã, chất lượng. Mặt khác, giấy đã quá trình sử dụng, chất lượng sẽ bị giảm đi một phần đáng kể nên việc áp dụng các kỹ thuật hiện đại là rất cần thiết. Thực hiện chương trình 3R “ Reduce-Reuse-Recycle” tức là: Giảm lượng sử dụng, tăng tần suất sử dụng, đẩy mạnh tái chế. Với đích đến là một công nghiệp sản xuất giấy tái chế chuyên nghiệp, có tổ chức vì mục tiêu phát triển nền kinh tế nước nhà và chiến dịch bảo vệ môi trường của chúng ta. IV- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] KS. Nguyễn Thị Mỹ Xuân, Kỹ thuật Xenluloz và Giấy, Trường CĐ Công Thương TP.HCM [2] TS. Vũ Ngọc Bảo, “Tái chế giấy- những điều cần thiết”, Công Ty CP Giấy An Bình. [3] Vi.wikipedia.org/wiki/Giấy. [4] Nguyễn Thị Ngọc Bích (2003), Kỹ thuật Xenluloz và Giấy, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM. CÂU HỎI: 1. Trong quá trình nấu bột, thì yêu cầu là tẩy trắng trước hay rửa trước? 2. Thành phần trong xơ sợi của giấy tái chế là gì? Vì sao giấy tái chế phải được khử mực? TRẢ LỜI: 1. Vì trong quá trình nấu bột, bột sau khi được phân tách xơ sợi thì trong bột sẽ có một số tạp chất khác (cát, nhựa, mảnh vỏ,…) cần phải được loại bỏ sạch bằng cách rửa bột, sau khi bột đã được làm sạch thì tùy theo yêu cầu độ trắng của từng loại bột mà người ta sử dụng phương pháp tẩy trắng bột. Do đó việc rửa bột (làm sạch bột) là cần thiết trước khi qua quá trình tẩy trắng. 2. Trong thành phần xơ sợi của giấy tái chế thì ngoài xơ sợi còn có chứa các tạp chất nặng như kim kẹp, đinh ghim, nhựa, băng keo, xơ sợi còn dính mực,… Các phương pháp khử mực giấy loại thu hồi có mục đích chính là nhằm loại bỏ các hạt mực cũng như các chất phụ gia khác như chất độn, các hạt mang màu trong quá trình tráng phủ ra khỏi thành phần sơ xợi. Do đó việc khử mực trong công nghệ sản xuất giấy tái chế là rất quan trọng và nó quyết định đến chất lượng của tờ giấy đó.