BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM


TRẦN BÉ THUẬN

PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ
KHỬ MỰC TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BỘT DIP
CỦA NHÀ MÁY GIẤY TÂN MAI

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

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 06/2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM


TRẦN BÉ THUẬN

PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ
KHỬ MỰC TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BỘT DIP
CỦA NHÀ MÁY GIẤY TÂN MAI

Ngành: Công nghệ giấy và bột giấy

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: Th.S ĐẶNG THỊ THANH NHÀN

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2012


LỜI CẢM TẠ
Em xin chân thành cảm ơn:
Ba mẹ, anh chị và những người thân yêu đã ủng hộ, chăm lo, giúp đỡ
tôi về mặt vật chất lẫn tinh thần trong suốt thời gian học tập.
Ban giám hiệu cùng toàn thể thầy cô giáo trường Đại Học Nông Lâm
TPHCM.
Quý thầy cô Khoa Lâm Nghiệp, đặc biệt là quý thầy cô bộ môn Công
nghệ sản xuất Giấy và Bột giấy.
Cô ThS. Đặng Thị Thanh Nhàn, giáo viên hướng dẫn đề tài đã tận
tâm giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận
văn tốt nghiệp này.
Ban giám đốc nhà máy giấy Tân Mai, cùng tất cả các cô chú Phòng
kiểm tra chất lượng của nhà máy đã tạo điều kiện và hướng dẫn cho tôi
trong quá trình thực tập.
Chân thành cảm ơn các anh chị ở phân xưởng DIP đã tạo điều kiện,
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi thực tập tốt nghiệp tại công ty.
Các bạn bè đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập cũng
như trong thời gian thực hiện đề tài.

TPHCM, Ngày 15 tháng 06 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Trần Bé Thuận

ii



TÓM TẮT
Đề tài “ Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khử mực trong dây
chuyền sản xuất bột DIP của nhà máy giấy Tân Mai” được thực hiện từ
30/02/2012 đến 30/05/2012 tại công ty cổ phần giấy Tân Mai.
Qua việc tìm hiểu công đoạn tuyển nổi, phân tích cơ chế tách mực và các yếu
tố ảnh hưởng đến hiệu quả khử mực như: nguyên liệu sử dụng, chất hoạt động bề
mặt, mực in, ảnh hưởng của công đoạn quậy, thu thập và xử lý các số liệu về độ
trắng và độ tàn mực trước và sau tuyển nổi bằng phương pháp thống kê đề tài cho
thấy:
 Các hạt mực sau khi đã được phân tách ra khỏi xơ sợi chúng sẽ được loại
ra khỏi huyền phù bột theo cơ chế sau: không khí bơm vào sẽ tạo nên các bọt khí
mà các hạt có tính kỵ nước sẽ bám vào đó. Xơ sợi có bề mặt ưa nước, các hạt mực
và các hạt keo dính có bề mặt kỵ nước. Tuyển nổi đã dựa vào sự khác nhau về đặc
tính bề mặt này để tách các hạt mực và các tạp chất ra khỏi huyền phù bột.
 Nguyên liệu chứa 100% giấy báo cũ có khả năng tuyển nổi khử mực thấp
(độ tàn mực giảm 97 ppm) và độ trắng đạt được sau tuyển nổi là 46,44%ISO. Dù
chỉ chiếm một tỷ lệ 7,7% giấy văn phòng phối chế với giấy báo cũ nhưng đã cho
thấy khả năng tuyển nổi khử mực khá cao (độ tàn mực giảm 210 ppm) và độ trắng
sau tuyển nổi là 49,23%.
 Thành phần của mực in và kích thước của hạt mực có trong nguyên liệu
ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả khử mực trong giai đoạn tuyển nổi
 Công đoạn quậy cũng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả khử mựctrong giai
đoạn tuyển nổi với các thông số như: nồng độ bột trong hồ quậy, nhiệt độ nước
nóng đưa vào, thời gian, pH và đặc biệt là lượng hóa chất sử dụng trong hồ quậy.

iii



SUMMARY
Topic “Analysis of the factors affect the effective reduction of ink in DIP pulp
production line of Tan Mai group join stock company” was done from
30/2/2012 to 30/5/2012 at Tân Mai group Joint Stock Company.
Through understanding the flotation, separation mechanism analysis of ink,
and factors affected the effective the deinking process as: materials used, surfaces
active substance, the ink, the influence of stir stages, collecting and processing data
on whiteness and the remnants of the toner before and after the flotation by method
statisticed, topic shows:
The counties calamari after having been separated from the fiber strands they
will be removed from the pulp suspension mechanism: the air pumped into will
create bubbles that radioactive particles will cling to that State cavalry. Fiber strands
have surfaced in the ink and adhesive particles have surfaced cavalry. Froth
flotation was based on the different characteristics of the surface to split the
counties calamari and other impurities out of powder suspension.
The raw material contains 100% old newspapers are capable of reducing
toner low froth flotation (the remnants of the ink off 97 ppm) and brightness gain
after froth flotation is 46.44% ISO. Although only a rate of 7.7% Office paper
mixed with old newspapers, but showed the possibility of reducing high level is
controlled by the float (the remnants of the ink off 210 ppm) and whiteness after
froth flotation is 49.23%.
The composition of ink and toner particle size in raw materials affected
greatly to the effective reduction of ink in froth flotation.
Stage pop also influenced directly to effectively reducing the period of froth
flotation mựctrong with parameters such as: concentration, temperature in the tank
stirring dough hot water included, time, pH and especially of chemicals used in the
stir.

iv



MỤC LỤC
 
Trang tựa ....................................................................... Error! Bookmark not defined. 
Lời cảm tạ........................................................................................................................ ii 
Tóm tắt ........................................................................................................................... iii 
Mục lục............................................................................................................................ v 
Danh sách các chữ viết tắt ............................................................................................. vii 
Danh sách các hình.......................................................................................................viii 
Danh sách các bảng ........................................................................................................ ix 
Chương 1: MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1 
1.1. 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 Vài nét về bột khử mực DIP (Deinked Pulp) ............................................................ 3 
2.1.1 Tình hình sản xuất bột DIP .................................................................................... 3 
2.1.2 Nguyên liệu sản xuất bột DIP ................................................................................ 5 
2.1.2.1 Chất lượng giấy loại ............................................................................................ 5 
2.1.2.2 Kiểm soát chất lượng giấy loại ........................................................................... 6 
2.1.2.3 Các nguồn giấy loại (giấy thu hồi) ...................................................................... 6 
2.1.3 Ưu khuyết điểm khi sử dụng bột DIP .................................................................... 8 
2.2 Quy trình công nghệ sản xuất bột DIP của Tân Mai................................................. 9 
2.3 Tổng quan về công nghệ tuyển nổi ......................................................................... 14 
2.3.1 Khái niệm ............................................................................................................. 14 
2.3.2. Áp dụng công nghệ tuyển nổi trong công nghiệp giấy ....................................... 14 
2.3.3 Yêu cầu cơ bản cho quá trình tuyển nổi ............................................................... 15 
Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................. 16 
3.1 Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 16 


v


3.2 Phương pháp nghiên cứu......................................................................................... 16 
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................. 19 
4.1 Cấu tạo và chức năng các bộ phận chủ yếu của thiết bị tuyển nổi.......................... 19 
4.1.1 Cấu tạo ................................................................................................................. 19 
4.1.2 Chức năng và nguyên lý hoạt động ...................................................................... 23 
4.1.2.1 Chức năng ......................................................................................................... 23 
4.1.2.2 Nguyên lý hoạt động ......................................................................................... 24 
4.2 Cơ chế tách mực ...................................................................................................... 24 
4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tuyển nổi ....................................................... 31 
4.3.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu đến quá trình tuyển nổi khử mực ............................ 31 
4.3.2 Ảnh hưởng của mực in đến hiệu quả khử mực .................................................... 36 
4.3.3 Các thông số của công đoạn quậy ảnh hưởng đến hiệu quả khử mực ................. 37 
4.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng nội tại ............................................................................... 39 
4.4 Chất hoạt động bề mặt............................................................................................. 40 
4.4.1 Tính chất của chất hoạt động bề mặt.................................................................... 40 
4.4.2 Vai trò của chất hoạt động bề mặt........................................................................ 42 
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 44 
5.1 Kết luận ................................................................................................................... 44 
5.2 Kiến nghị ................................................................................................................. 44 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 46 
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 47 

vi


DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT


CHĐBM

: Chất hoạt động bề mặt

DAP

: Dissolved air flotation

DCS

: Distributed Control Systems

DIP

: Deinked Pulp

ISO

: International Standardization Organization

OMG

: Old Magazine

ONP

: Old Newpaper

ppm


: Part per million

QC

: Quality control

Sing

: Singapore

TAPPI

: Technical Association Of The Pulp And Paper Industry

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
 

Hình 2.1: Sản lượng bột DIP sử dụng công nghệ tuyển nổi năm 1997 .......................... 3 
Hình 2.2: Mức sử dụng bột DIP trong các loại giấy năm 1997 ...................................... 4 
Hình 2.3: Lượng nguyên liệu thô sử dụng trong sản xuất giấy....................................... 4 
Hình 4.1 Thiết bị tuyển nổi của Tân Mai ...................................................................... 19 
Hình 4.2 : Mặt cắt đứng thiết bị tuyển nổi .................................................................... 20 
Hình 4.3 Cấu tạo mặt trong của hộp phun .................................................................... 22 
Hình 4.4 Cấu tạo của ống phun ..................................................................................... 22 
Hình 4.5 Cơ chế tuyển nổi khử mực ............................................................................. 25 
Hình 4.6 Mối quan hệ về sự kết dính của các hạt có kích thước khác nhau so với bọt
khí. ................................................................................................................................. 26 

Hình 4.7 Các đường dòng chảy và điều kiện va chạm giữa hạt và bọt khí................... 27 
Hình 4.8 Cơ chế gắn kết của hạt vào bọt khí. ............................................................... 28 
Hình 4.9 Vận tốc nổi tương đối của bọt khí .................................................................. 30 
Hình 4.10 Biểu đồ so sánh độ trắng bột DIP trước và sau tuyển nổi. ........................... 34 
Hình 4.11 Biểu đồ so sánh độ tàn mực bột DIP trước và sau tuyển nổi. ...................... 35 
Hình 4.12 Acid Stearic CH3(CH2)16COOH .................................................................. 41 
Hình 4.13 Muối Natri stearat ........................................................................................ 41 
Hình 4.14 Acid Oleic CH3(CH2)7(CH)2(CH2)7COOH .................................................. 41 
Hình 4.15 Acid Linoleic CH3(CH2)4(CH)2(CH3)(CH)2(CH2)7COOH .......................... 41 
Hình 4.16 Nguyên lý hoạt động của Muối Canxi ......................................................... 42 

 

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
 

Bảng 3.1 Công thức phối chế nguyên liệu .................................................................... 17 
Bảng 4.1 Độ trắng ban đầu của nguyên liệu theo công thức 1 ..................................... 31 
Bảng 4.2 Độ trắng trước tuyển nổi theo công thức 1 .................................................... 32 
Bảng 4.3 Độ trắng sau tuyển nổi theo công thức 1 ....................................................... 32 
Bảng 4.4 Độ tàn mực trước tuyển nổi theo công thức 1 ............................................... 33 
Bảng 4.5 Độ tàn mực sau tuyển nổi theo công thức 1 .................................................. 33 
Bảng 4.6 Tổng hợp các kết của tính toán của 3 công thức ........................................... 34 
Bảng 4.7 Kích thước hạt ............................................................................................... 37 
Bảng 4.8 Tỷ lệ hóa chất sử dụng ở hồ quậy .................................................................. 39 
 


ix


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Khi xã hội càng phát triển thì nhu cầu sử dụng giấy càng tăng. Thực vậy,
theo thống kê từ tài liệu của TAPPI thì chỉ sau 20 năm lượng gỗ tiêu thụ đã tăng gấp
đôi, trong đó một phần lớn lượng gỗ được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất
giấy.Với lượng tiêu thụ khổng lồ về lượng gỗ như vậy đã đặt ra cho thế giới một
vấn đề gay gắt là phải tìm nguồn nguyên liệu mới có khả năng thay thế. Trước thực
tại đó, xơ sợi thứ cấp (giấy loại) được xem là nguồn nguyên liệu thay thế phù hợp
và hiệu quả. Quá trình quản lý xơ sợi thứ cấp đã trở thành một hướng chủ yếu và
độc lập trong việc phát triển công nghệ cao của ngành công nghiệp giấy và bột giấy
thế giới.
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.
Và việc sử dụng bột khử mực (DIP – Deinked Pulp) là một trong những giải
pháp hữu hiệu cho ngành công nghiệp giấy nước ta hiện nay. 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 và 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


1


giấy tissue không ngừng tăng lên và trong nhiều trường hợp tỷ lệ này là 100%. Đặc
biệt công nghệ khử mực tuyển nổi là phương pháp thông dụng để tách loại mực từ
giấy loại. Hiện nay phương pháp này đã trở thành mấu chốt công nghệ - kinh tế tại
nhiều nhà máy sản xuất bột giấy và giấy từ nguyên liệu giấy tái chế.
Xuất phát từ những thực tiễn nêu trên tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Phân
tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khử mực trong dây chuyền sản xuất
bột DIP của nhà máy giấy Tân Mai”.
1.2. Mục đích của đề tài
Nắm rõ đặc điểm cấu tạo, chức năng của thiết bị tuyển nổi khử mực.
Phân tích cơ chế tách mực trong giai đoạn tuyển nổi.
Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khử mực:
+ Ảnh hưởng của nguyên liệu.
+ Tính chất và vai trò của chất hoạt động bề mặt.
+ Ảnh hưởng của thành phần mực in.
+ Ảnh hưởng các thông số của công đoạn quậy đến quá trình khử mực.
Qua đó, rút ra những kết luận và kiến nghị các giải pháp để cải thiện hiệu quả
tuyển nổi nhằm vừa có thể giúp cải thiện chất lượng bột vừa đáp ứng nhu cầu tăng
năng suất của dây chuyền.
1.3. Giới hạn của đề tài
Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ tập trung phân tích giai đoạn tuyển nổi
khử mực trong dây chuyền sản xuất bột DIP, thông qua các số liệu về độ trắng, độ
tàn mực trước và sau công đoạn tuyển nổi khi áp dụng các công thức phối chế
nguyên liệu khác nhau để từ đó rút ra kết luận về ảnh hưởng của nguyên liệu đến
hiệu quả tuyển nổi.

2



Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Vài nét về bột khử mực DIP (Deinked Pulp)
2.1.1 Tình hình sản xuất bột DIP
Hệ thống khử mực đầu tiên theo nguyên lý tuyển nổi được áp dụng tại Mỹ
vào những năm cuối thập niên 50 của thế kỷ XX.
1959 lần đầu tiên ở Châu Âu, cụ thể là Hà Lan công nghệ tuyển nổi khử mực
được áp dụng để sản xuất bột với công suất 10 tấn/ngày dùng sản xuất giấy vệ sinh.
Từ đó công nghệ tuyển nổi khử mực được áp dụng ngày càng rộng rãi trong
sản xuất. Theo TAPPI thống kê thì năm 1997, sản lượng giấy sản xuất từ bột tuyển
nổi khử mực là 25 triệu tấn, chiếm 20% tổng sản lượng giấy tái chế. Sản lượng giấy
sản xuất từ công nghệ này cũng rất khác nhau ở các châu lục. Trong đó, sản lượng
lớn nhất là ở Châu Âu, tiếp đó là Châu Á và Bắc Mỹ, còn lại là một số khu vực
khác.

Tổng sản lượng 25 triệu tấn
Nam Mỹ/Châu Phi/Châu Úc

Bắc Mỹ

Châu Âu

Châu Á

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

3



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.

Giấy
khác

Giấy in
và viết

Giấy in
và viết

Giấy
khác

Giấy in
báo

Giấy in
báo

Tissue

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 xuất vào năm 2010 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%.

Xs nguyên thủy

Xs nguyên thủy
Chất độn,
phẩm màu

Xs tái chế

Chất độn,
phẩm màu

Xs tái chế

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

4


2.1.2 Nguyên liệu sản xuất bột Dip
2.1.2.1 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 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.

5


2.1.2.2 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).
Phương pháp đóng bành.
Kích cỡ bành.
Thường thì người bốc dỡ nguyên liệu tại nơi sản xuất cũng chính là người
chịu trách nhiệm kiểm soát chất lượng và phải am hiểu rõ các yêu cầu trên.
Nhà cung cấp nguyên liệu phải hiểu được tầm quan trọng của việc cung cấp
và đặt lỗ lực vào việc đảm bảo tính phù hợp của nguyên liệu so với tiêu chuẩn cũng
như phải chịu trách nhiệm một khi cung cấp sai yêu cầu.
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.
2.1.2.3 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.

6


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.

7


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
mặt (trừ PE).
Giấy văn phòng.
Giấy lề báo, vé số.
 Hình thức giấy loại
Giấy loại giao đến phân xưởng sản xuất có hình thức đóng bành hoặc dạng
rời tùy thuộc vào hệ thống nạp liệu và phương thức quậy (liên tục hoặc gián đoạn)
của các nhà máy.
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.
2.1.3 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.

8


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.
 Khuyết điểm:
Thay đổi về màu sắc, độ trắng, độ bền, độ thoát nước do bởi sự biến động
chất lượng trong tự nhiên của giấy loại và do các vấn đề vận hành ở xưởng sản xuất.
Sự thay đổi thành phần sợi có thể tạo ra các vấn đề vì một vài loại giấy cần
sử dụng bột cơ để đáp ứng yêu cầu về chất lượng trong khi bột DIP không thỏa mãn
được.
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.
2.2 Quy trình công nghệ sản xuất bột DIP của Tân Mai

9


Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất bột DIP của Tân Mai
Băng tải

Hồ quậy nồng độ
cao

H2O2, Na2SiO3,NaOH,
Deiking agent
Nước nóng quậy bột

Thiết bị tách tạp
chất


Nước Trắng

Lọc nồng độ cao

Sàng quậy

Sàng thô

Sàng thô thứ cấp

Sàng tinh

Nước phun rửa

Tuyển nổi
Xử lý nước nội vi IF40
Lọc tinh 3 giai đoạn

Thiết bị cô đặc

Xử lý nước ngoại vi

Thiết bị ép bột
Ép bùn
Vít trộn

Thiết bị phân tán

Tháp tẩy


H2O2, Na2SiO3,
NaOH

GHI CHÚ

H2SO4, Antistickies

XEO
10

Bột
Nước trắng
Nước lọc
Tạp chất

Nước thải
Bùn
Chất thải
Hóa chất


Thuyết minh quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất bột DIP ở nhà máy giấy Tân Mai là một trong những dây
chuyền khá mới và hiện đại ở Việt Nam hiện nay. Toàn bộ máy móc trong dây
chuyền đều chịu sự kiểm soát và điều khiển bằng hệ thống DCS ( Distribution
Control System) tức hệ thống kiểm soát phân phối. Các số hiển thị và cài đặt cho
sản xuất đều ở DCS.
Toàn bộ dây chuyền sản xuất được chia làm 6 hệ thống:
Hệ thống nước sạch.

Hệ thống cung cấp khí nén.
Hệ thống chuẩn bị hóa chất.
Hệ thống xử lý tạp chất thải.
Hệ thống xử lý nước thải.
Hệ thống công nghệ chính:
Công đoạn quậy bột.
Công đoạn sàng thô và lọc thô.
Công đoạn sàng tinh.
Công đoạn tuyển nổi.
Công đoạn lọc tinh và cô đặc.
Công đoạn ép phân tán và tẩy.
Mục đích của dây chuyền là tách sợi và khử mực.
Nguyên liệu nhập từ kho tập kết được chuẩn bị chủ yếu là các loại giấy báo
cũ ONP ( old newspaper) và tạp chí OMG ( old magazine ). Nguyên liệu được nạp
vào băng tải với tỷ lệ 70 % ONP và 30 % OMG. Băng tải cũng chính là một thiết bị
cân xác định trọng lượng nguyên liệu nạp vào. Khối lượng nguyên liệu nạp cho mỗi
mẻ quậy trung bình 2500 – 2700 kg.
Sau khi hồ quậy đã nạp đủ hóa chất và nước nóng . Khi các yêu cầu cho hồ
quậy đã thỏa mãn thì băng tải sẽ tự động nạp liệu vào hồ quậy.

11


Sau thời gian quậy từ 10 – 12 phút ( tùy thuộc vào nguyên liệu ), nguyên liệu
được đánh tơi và trộn lẫn với hóa chất, nước trong môi trường kiềm. Trở thành dung
dịch bột ở dạng huyền phù và nồng độ bột đạt 12 – 16 %.
Sau đó bột tại hồ quậy được pha lỏng xuống nồng độ 4,5 – 5,5 % và đưa
sang thiết bị tách tạp chất thô. Thiết bị này là một tấm lưới có đường kính lỗ lưới
6,5mm và được quét bởi một rotor. Bột hợp cách và các tạp chất có kích thước nhỏ
hơn lỗ lưới sẽ được đưa sang bể chứa để chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo. Các tạp

chất có kích thước lớn hơn lỗ lưới được giữ lại và loại ra ở cuối chu trình quậy.
Bột ở bể chứa được pha loãng xuống nồng độ 3 – 3,5 % trước khi được bơm
lên thiết bị lọc nồng độ cao bằng một bơm áp lực. Phần tạp chất sẽ bị thải ra khỏi
thiết bị lọc là những tạp chất có kích thước và trọng lượng lớn hơn bột. Tạp chất
thải ra ở đáy ống lọc theo định kỳ (cứ 10 phút thải ra một lần theo chu trình 3 van).
Bột tốt sau khi ra khỏi thiết bị sẽ được cấp vào sàng thô.
Thiết bị sàng thô có cấu tạo 1 rotor và đường kính lưới sàng 1,3mm, cho
phép dung dịch bột và tạp chất nhỏ hơn lỗ sàng đi qua. Bột tốt được đưa xuống bể
chứa và pha loãng chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo. Các tạp chất có kích thước lớn
hơn lỗ sàng sẽ được thải liên tục qua vít rửa rác, nhằm thu hồi lại lượng bột bị quấn
theo tạp chất trong quá trình thải.
Bột từ bể chứa được bơm lên hệ thống sàng tinh 3 giai đoạn với áp lực đầu
vào 1,3 – 1,8 bar, nồng độ bột 1,2 – 2 %. Sàng tinh có cấu tạo một rotor và một lưới
tròn dạng khe với đường kính khe 0,15mm. Bột tốt đưa vào bể chứa để chuẩn bị cho
công đoạn tuyển nổi. Các tạp chất bị giữ lại trên mặt lưới và pha lỏng rồi xử lý qua
2 sàng tinh còn lại nhằm thu hồi lượng bột còn sót. Bột tốt sau khi xử lý được đưa
vào trước bơm sau đó cấp vào sàng tinh cấp 1.
Bột được pha loãng xuống nồng độ 1 – 1,5 % và được cấp vào hệ thống
tuyển nổi gồm 5 tầng. Ban đầu bột được đem vào khoang thứ 1 ( khoang trên cùng )
của thiết bị, tại đây bột được tách mực dưới tác dụng của bọt khí.

12


Sau đó bột chảy tràn vào một đường ống và tiếp tục được bơm hút cấp vào
khoang thứ 2 theo chiều ngược với khoang 1. Tại các khoang còn lại làm việc tương
tự như nguyên lý trên.
Bột sau khi qua thiết bị tuyển nổi được cấp vào thùng điều tiết với nhiệm vụ
ổn định lưu lượng và áp lực trước khi cấp vào thiết bị lọc tinh 3 cấp.
Bột từ thùng điều tiết được cấp cho hệ thống lọc tinh 3 cấp với áp lực đầu

vào 1,5 – 3 bar. Thiết bị này có 3 cấp lọc, mỗi cấp với số ống lọc lần lượt là 64 ống,
20 ống và 4 ống. Nguyên lý làm việc tương tự như thiết bị lọc nặng, thành phần tạp
chất được thải ra ở đầu cuối của ống lọc và sẽ được xử lý tiếp ở giai đoạn sau để tận
thu xơ sợi.
Bột tốt sau khi ra khỏi thiết bị lọc sẽ được cấp sang thiết bị cô đặc với áp lực
0,7 – 1 bar. Thiết bị cô đặc là một lưới tròn hình trụ nằm ngang, lưới này có tác
dụng tách nước và bột ra khỏi dung dịch nhằm tăng nồng độ bột từ 0,8 % lên 4 %,
đây cũng là thiết bị rửa bột. Bột sau khi cô đặc được đưa sang bể chứa chuẩn bị cho
công đoạn tiếp theo.
Từ bể chứa bột được đem lên thiết bị ép. Thiết bị này có dạng lưới đôi ép bột
đi vào giữa 2 tấm lưới để ép và tách nước, tăng nồng độ bột lên khoảng 25 – 30%.
Nước thải sau tang cô đặc và thiết bị ép được đưa xuống bể chứa để tái sử dụng.
Tiếp theo bột được đưa sang vít tải nằm rồi vít tải đứng, 2 vít tải này có hình
xoắn ốc để đánh tơi và trung chuyển bột đến vít trộn. Tại vít trộn bột được gia nhiệt
ở nhiệt độ 65 – 750C. Các hóa chất tẩy (NaOH, H2O2, Na2SiO3) đồng thời cũng
được cho vào dưới dạng phun sương.
Sau khi bột đã thẩm thấu hóa chất, vít tẩy tiếp tục chuyển bột đến hệ thống
phân tán. Tại đây bột được phân tán nhỏ đều và được xử lý bụi cùng các hạt mực
nhỏ li ti.
Bột sau khi ra khỏi tiết bị phân tán sẽ rơi xuống tháp tẩy. Tại đây bột được ủ
với thời gian 1 – 2 h, sau đó sẽ được pha loãng xuống nồng độ 3,5 – 5% và được
đánh tơi đều. Bột được trung hòa bằng H2SO4 xuống mức pH = 6 – 7 theo yêu cầu
rồi được bơm sang máy xeo.

13


2.3 Tổng quan về công nghệ tuyển nổi
2.3.1 Khái niệm
Tuyển nổi là quá trình tinh chế huyền phù bằng việc sử dụng những bọt khí

để kết nối các hạt tạp chất lại với nhau, chuyển chúng lên mặt thoáng của huyền phù
và tách chúng khỏi huyền phù.
2.3.2. Áp dụng công nghệ tuyển nổi trong công nghiệp giấy
Trong công nghiệp giấy tuyển nổi được áp dụng trong hai lĩnh vực sau:
 Tuyển nổi khử mực bột giấy: là quá trình sử dụng sự tuyển nổi chọn lọc
để lấy đi các hạt mực bám vào bột giấy. Loại tuyển nổi này sử dụng trong quá trình
xử lý giấy thu hồi, là quá trình tách loại phụ thuộc nhiều đến tính thấm ướt của
những bề mặt khác nhau trong huyền phù bột – hạt tạp chất cần loại bỏ và xơ sợi
cần giữ lại. Các hạt mực in, chất keo, chất độn, bột màu…có bề mặt không ưa nước,
có thể được làm nổi lên ở một mức độ nào đó. Kỹ thuật này được áp dụng cơ bản để
loại mực in, nhờ đó làm tăng độ sạch và độ trắng cho giấy. Khử mực bằng tuyển nổi
có thể loại bỏ một cách hiệu quả những tạp chất trong khoảng kích thước khá rộng
10 - 250µm. Một vài hệ thống có khả năng loại bỏ tạp chất lớn đến 500µm với hiệu
quả rất thích hợp.
 Vi tuyển nổi (Microflotation) hay sự tuyển nổi có khí hòa tan (Dissolved
air flotation – DAF): là kỹ thuật được sử dụng để làm sạch nước hay xử lý nước thải
bằng việc tách loại những tạp chất rắn. Trong kỹ thuật này người ta dùng hóa chất
để kết tụ các hạt tạp chất nhỏ thành các hạt lớn hơn nhằm loại bỏ chúng một cách
hiệu quả hơn. Vi tuyển nổi có thể loại bỏ hiệu quả các hạt tạp chất có kích thước lên
đến 10µm và kỹ thuật này cũng mang lại hiệu quả kinh tế cao khi được dùng để xử
lý một lượng nước lớn.
Trong phạm vi đề tài này tôi chỉ tìm hiểu sâu về ứng dụng của tuyển nổi
dùng để khử mực in trong nguyên liệu giấy thu hồi của dây chuyền sản xuất bột
DIP ở nhà máy giấy Tân Mai.

14


2.3.3 Yêu cầu cơ bản cho quá trình tuyển nổi
Các hạt mực cần phải có khả năng di chuyển tự do trong huyền phù hoặc

tách ra khỏi các sợi. Chúng cũng phải nằm trong một phạm vi kích cỡ xác định. Các
cơ chế liên quan đến việc tách hạt mực từ sợi chưa phải là hoàn toàn được biết đến,
nhưng một giả định rằng chúng có thể bao gồm sự trương nở của xơ sợi trong lúc
đánh bột, lực cơ học có từ ma sát và sự thả lỏng các liên kết hóa học. Sợi trương sẽ
làm phá hủy các lớp mực in vì có sự xuất hiện các vết rạn. Khi bột bị đánh tơi thì
các hạt mực cũng bị đánh nhỏ ra. Sự ma sát giữa các sợi tạo ra lực cơ học để lấy hạt
mực ra khỏi bề mặt xơ sợi.Với những loại mực có độ bám dính cao như các loại
mực in khâu mạng bằng oxi hóa thì cần phải có tác động cơ học lớn hơn-như bổ
sung thêm tác động phân tán cơ học.
Kích thước các hạt mực trong huyền phù thay đổi khá rộng. Các hạt bột màu
cacbon có kích thước 0,02-0,1µm. Mực in flexo tan được trong nước tạo nên các
đốm mực kích thước khoảng 1-5µm. Mực in offset thì tạo đốm có kích thước đến
100µm. Còn loại mực oxy hóa bám dính cao thì có thể tạo ra đốm mực lên đến
500µm. Để có được một quá trình tuyển nổi hiệu quả thì kích thước hạt mực phải
trong khoảng 10-250µm. Với các hạt có kích thước lớn hơn phải có biện pháp làm
giảm kích thước,như có thể tăng thêm lực chuyển dịch. Còn các hạt nhỏ hơn thì cần
có sự kết tụ thành các hạt to hơn. Các hạt hình phẳng khó được tuyển nổi hơn các
hạt hình khối (so sánh ở cùng thể tích).Mực in sử dụng phổ biến nhất là loại mực kỵ
nước. Có thể tập hợp chúng bằng cách sử dụng xà phòng canxi, các hạt nhỏ có thể
kết tụ lại đồng thời còn làm thay đổi bản chất của hạt độn để chúng có thể nổi
lên,tuy nhiên cần lưu ý rằng để có sự kết tụ tốt thì độ cứng nước phải đủ cao nhưng
không quá dư.

15