BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT VÀ THỐNG KÊ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN
ĐỘ NÉN VÒNG CỦA GIẤY CÁC-TÔNG TÁI CHẾ
Họ và tên sinh viên: TRẦN HẢI YẾN
Ngành: CNSX GIẤY – BỘT GIẤY
Niên khóa: 2004 – 2008
Tháng 02 năm 2009
KHẢO SÁT VÀ THỐNG KÊ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN ĐỘ NÉN
VÒNG CỦA GIẤY CÁC-TÔNG TÁI CHẾ
Tác giả
TRẦN HẢI YẾN
Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng kĩ sư ngành
Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy
Giáo viên hướng dẫn:
Th.S Lê Tiểu Anh Thư
Tháng 02 năm 2009
i
LỜI CẢM TẠ
Người đầu tiên tôi muốn cảm ơn là mẹ tôi, Nguyễn Thị Xuân Phượng, người đã
bỏ rất nhiều thời gian, công sức để nuôi dạy và chăm sóc tôi.
Cảm ơn các thầy cô đã dạy tôi, truyền đạt những kiến thức cần thiết và bổ ích
để có thể làm hành trang, nền tảng cho để tôi có thể tiếp tục học hỏi trên con đường
sau này của tôi.
Cảm ơn quí thầy cô khoa Lâm Nghiệp đã tạo điều kiện cho chúng tôi, sinh viên
ngành công nghệ giấy và bột giấy được học tập và làm quen với môi trường thực tế
sản xuất tại các công ty thực tập.
Tôi đặc biệt cảm ơn đến cô Thạc sĩ Lê Tiểu Anh Thư đã tận tình hướng dẫn tôi
thực hiện luận văn.
Tôi rất cám ơn ban lãnh đạo và các cô chú, anh chị làm việc ở nhà công ty cổ
phần giấy An Bình đã tạo tất cả điều kiện để tôi được thực tập tốt và học hỏi rất nhiều.
Đặc biệt cám ơn giáo sư Nguyễn Kiến Lợi, cố vấn của công ty, đã rất tận tâm truyền
dạy nhiều kiến thức và Tiến sĩ Đặng Quang Vinh, người đã nhiệt tình chỉ bảo, theo dõi
và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập.
Cuối cùng tôi muốn cám ơn các bạn bè của tôi đã luôn bên cạnh giúp đỡ tôi.
ii
TÓM TẮT
Đề tài “Khảo sát và thống kê các yếu tố ảnh hưởng lên độ nén vòng của giấy
các-tông tái chế” được tiến hành tại công ty cổ phần giấy An Bình, thời gian từ 15/9
đến 15/12. Việc nghiên cứu gồm hai phần: phần thứ nhất là các thí nghiệm về phần bột
gồm tỉ lệ sợi dài và quá trình nghiền, cụ thể là độ nghiền của bột trước và sau quá trình
nghiền, xét ảnh hưởng của chúng lên độ nén vòng của tờ handsheet với định lượng 120
g/m2; phần thứ hai là thống kê các yếu tố thuộc về phần xeo giấy gồm định lượng giấy,
vận tốc máy xeo và nồng độ bột bơm vào các thùng lưới… nhằm tìm ra các yếu tố có
ảnh hưởng rõ rệt lên độ nén vòng nhằm phát huy các yếu tố có lợi và hạn chế những
yếu tố gây bất lợi cho tính chất giấy, cụ thể hơn là độ nén vòng mà vẫn đạt được hiệu
suất sản xuất của nhà máy.
Kết quả thu được: Tỉ lệ sớ dài không ảnh hưởng lên độ nén vòng của các tờ
handsheet; độ nghiền của bột trước và sau quá trình nghiền tăng thì độ nén vòng của tờ
handsheet làm từ bột đó cũng tăng theo. Định lượng, độ nghiền và nồng độ bột bơm
vào thùng lưới tăng còn tốc độ máy giảm thì độ nén vòng của sản phẩm giấy tăng.
Trong các yếu tố đã nêu thì yếu tố định lượng giấy và quá trình nghiền là yếu tố ảnh
hưởng nhiều nhất đến độ nén vòng của sản phẩm giấy các-tông tái chế.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2009
iii
MỤC LỤC
Trang
Trang tựa......................................................................................................................... i
Cảm tạ ........................................................................................................................... ii
Tóm tắt.......................................................................................................................... iii
Mục lục ......................................................................................................................... iv
Danh sách các chữ viết tắt ............................................................................................ vi
Danh sách các hình ...................................................................................................... vii
Danh sách các bảng ...................................................................................................... ix
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................................1
1.2 Mục đích đề tài..........................................................................................................2
1.3 Ý nghĩa thực tiễn.......................................................................................................3
1.4 Phạm vi đề tài............................................................................................................3
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN ........................................................................................4
2.1 Tổng quan về công ty cổ phần An Bình ...................................................................4
2.1.1 Giới thiệu dây chuyền chuẩn bị bột của Andrizt.................................................8
2.1.2 Giới thiệu dây chuyền xeo và các máy xeo ở An Bình .....................................11
2.2 Cấu trúc và độ bền liên kết của tờ giấy...................................................................13
2.3 Những yếu tố ảnh hưởng lên độ bền liên kết của tờ giấy .......................................14
2.4 Các tính chất quan trọng của giấy các-tông ............................................................15
2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nén vòng và mối quan hệ giữa độ nén vòng với các
tính chất cơ lý khác.......................................................................................................18
2.6 Các phương pháp cải thiện tính chất giấy các-tông tái chế ....................................23
CHƯƠNG 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................29
3.1 Thí nghiệm ảnh hưởng của tỉ lệ sớ dài và quá trình nghiền lên độ nén vòng.........29
3.1.1 Vật liệu và thiết bị thí nghiệm ...........................................................................29
3.1.2 Nội dung thí nghiệm..........................................................................................32
3.1.3 Phương pháp tiến hành thí nghiệm....................................................................33
iv
3.2 Thống kê sự ảnh hưởng của nồng độ bột tại thùng lưới, vận tốc máy xeo, định
lượng giấy lên độ nén vòng ..........................................................................................34
3.2.1 Thu thập số liệu .................................................................................................34
3.2.2 Xử lý số liệu ......................................................................................................34
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................36
4.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ xớ dài và quá trình nghiền lên độ nén vòng ..........................36
4.1.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ sớ dài các loại bột lên độ nén vòng ..................................36
4.1.2 Ảnh hưởng của quá trình nghiền lên độ nén vòng ............................................37
4.2 Ảnh hưởng của nồng độ bột bơm vào thùng lưới, vận tốc máy xeo, định lượng giấy
lên độ nén vòng.............................................................................................................38
4.2.1 Ảnh hưởng của định lượng giấy lên độ nén vòng .............................................38
4.2.2 Ảnh hưởng của vận tốc giấy lên độ nén vòng ...................................................42
4.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ bột bơm vào thùng lưới lên độ nén vòng...................45
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................49
5.1 Kết luận ...................................................................................................................49
5.2 Kiến nghị.................................................................................................................49
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
v
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu
Ý nghĩa
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
OCC
Old Corrugated Container
DLK
Double liner kraft
LOCC
Local Old Corrugated Container
TSI
Tensile Stiffness index
RCT
Ring crush test
SCT
Stirp compression test
STFI
Short span compression test
ECT
Edgewise compression test or edge crush test
TSO
Tensile stiffness orientation angle
CCT
Corrugated crush test
BCT
Box compression test
mN
milli Newtons
RBA
Relative bonded area
vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Sơ đồ dây chuyền chuẩn bị bột Andrizt..........................................................9
Hình 2.2 Sơ đồ khối quy trình xeo giấy.......................................................................12
Hình 2.3 Mối quan hệ giữa độ nén vòng và định lượng ..............................................19
Hình 2.4 Mối quan hệ giữa độ nén vòng và độ nghiền................................................20
Hình 2.5 Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm lên độ nén vòng...........................................20
Hình 2.6 Mối quan hệ giữa độ nén vòng và độ cứng kéo căng ...................................21
Hình 2.7 Mối quan hệ giữa độ nén vòng và độ cứng uốn cong...................................22
Hình 2.8 Mối quan hệ giữa độ nén vòng và độ kéo căng theo hướng z ......................23
Hình 3.1 Sơ đồ vị trí lấy 2 mẫu bột trên dây chuyền chuẩn bị bột Andrizt.................31
Hình 3.2 Sơ đồ quy trình thí nghiệm ...........................................................................32
Biểu đồ 4.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ sớ dài lên độ nén vòng của bột trước tách sớ. .........36
Biểu đồ 4.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ sớ dài lên độ nén vòng của bột tại bể 9. ..................37
Biểu đồ 4.3 Mối quan hệ giữa độ nghiền và độ nén vòng ...........................................38
Biểu đồ 4.4 Định lượng giấy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 1...................39
Biểu đồ 4.5 Định lượng giấy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 2...................39
Biểu đồ 4.6 Định lượng giấy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 3...................40
Biểu đồ 4.7 Định lượng giấy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 4...................40
Biểu đồ 4.8 Định lượng giấy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 5...................41
Biểu đồ 4.9 Định lượng giấy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 7...................41
Biểu đồ 4.10 Tốc độ máy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 1........................42
Biểu đồ 4.11 Tốc độ máy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 2........................42
Biểu đồ 4.12 Tốc độ máy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 3........................43
Biểu đồ 4.13 Tốc độ máy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 4........................43
Biểu đồ 4.14 Tốc độ máy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo 5........................44
Biểu đồ 4.15 Tốc độ máy ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo7.........................44
Biểu đồ 4.16 Nồng độ bột bơm vào thùng lưới ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy
xeo 1 .............................................................................................................................45
vii
Biểu đồ 4.17Nồng độ bột bơm vào thùng lưới ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy xeo
2 ....................................................................................................................................46
Biểu đồ 4.18 Nồng độ bột bơm vào thùng lưới ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy
xeo 3 .............................................................................................................................46
Biểu đồ 4.19 Nồng độ bột bơm vào thùng lưới ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy
xeo 4 .............................................................................................................................47
Biểu đồ 4.20 Nồng độ bột bơm vào thùng lưới ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy
xeo 5 .............................................................................................................................47
Biểu đồ 4.21 Nồng độ bột bơm vào thùng lưới ảnh hưởng lên độ nén vòng của máy
xeo 7 .............................................................................................................................48
viii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Tiêu chuẩn chất lượng giấy lớp mặt nội địa ...................................................5
Bảng 2.2 Tiêu chuẩn chất lượng giấy lớp mặt chất lượng cao ......................................5
Bảng 2.3 Tiêu chuẩn chất lượng của giấy lớp sóng nội địa ...........................................6
Bảng 2.4 Tiêu chuẩn chất lượng của giấy lớp sóng chất lượng cao ..............................7
Bảng 2.5 Khổ giấy và công suất của các máy xeo.......................................................12
Bảng 3.1 Bảng mô tả các mẫu bột được lấy trên dây chuyền chuẩn bị bột Andriz.....29
ix
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1.
Đặt vấn đề
Giấy đã được phát minh và sử dụng hàng thế kỉ nay và gỗ đã trở thành nguyên
liệu chính làm giấy. Ngành công nghiệp tái chế giấy và bìa có khoảng 600 năm gần
đây. Trong những thập kỉ gần đây, giấy đã qua sử dụng ngày càng trở thành nguồn
nguyên liệu thô quan trọng so với những nguyên liệu khác vì nó rất dễ tái chế. Giấy
vứt đi khi được tái tạo trở lại sẽ có một dáng vẻ mới và khả năng sử dụng mới. Giấy
trắng không dùng nữa sẽ được làm thành bột và lại trở thành giấy trắng mới. Giấy báo
làm thành bột và trở thành nhiều loại sản phẩm từ giấy báo đến giấy các-tông hoặc làm
vách nhà. Hộp các-tông sẽ lại trở thành nhiều hộp các-tông khác, cả giấy hỗn hợp
(mixed paper) sẽ làm thành nhiều sản phẩm từ các-tông sóng hộp đựng ngũ cốc hoặc
các loại giấy có chất lượng thấp hơn. Mỗi tấn giấy tái chế tiết kiệm được 17 cây xanh
vì thế tái chế giấy là gìn giữ nguồn tài nguyên thiên nhiên. Ngoài ra việc tái chế giấy
còn tiết kiệm năng lượng, tái tạo một tấn giấy có thể tiết kiệm được 4200 KW điện một
giờ, đủ cho một ngôi nhà bình thường dùng trong 2 năm. Sản xuất giấy tái chế còn bảo
vệ và gìn giữ nguồn tài nguyên nước sạch. Mỗi tấn giấy tái chế đã tiết kiệm 7000
gallon (gần 26500 lít) nước. Bên cạnh đó, việc tái chế giấy còn tiết kiệm được đất để
chứa rác, cứ mỗi tấn giấy tái chế sẽ đỡ tốn 3,3 cubic yard (hơn 2,5 mét khối) đất chứa
rác. Cuối cùng, tái chế giấy còn bảo vệ và giữ gìn không khí sạch của chúng ta vì sản
xuất 1 tấn giấy từ bột gỗ nguyên thủy thì tạo thêm 60 pounds (hơn 27 kílô) không khí
ô nhiễm. Vì vậy sử dụng giấy tái chế là lựa chọn đúng nhất để bảo vệ môi trường (Erin
Novak, 2007).
Giấy và bìa cứng tạo thành khoảng 40% bao bì, thùng chứa và biến đổi mẫu mã
đa dạng từ các thùng các-tông nâu chuyên dụng thành những hộp thủ công, bao tải, túi
xách, ống giấy, và bao gói rất đẹp. Sự gia tăng đáng kể giấy và bìa làm vật chứa trong
50 năm qua là có nhiều lí do, thứ nhất là nó rất dẻo dai và dễ dùng, các-tông sóng có
thể dùng để bảo vệ những đồ sứ gốm dễ vỡ hay những món hàng điện dụng lớn; thứ
1
hai là bởi tính thực dụng, các-tông có thể được làm mỏng để dễ gói, tiết kiệm không
gian vì thế chi phí vận chuyển được giảm; lí do thứ ba là có thể được tái chế ở mọi nơi,
tiện lợi hơn các vật chứa muốn làm mới thì phải gửi về tận nhà sản xuất hoặc nhà đóng
gói bao bì ban đầu để tái chế; cuối cùng, giấy và bìa được làm từ vật liệu có thể tái tạo,
giấy thu hồi và bột gỗ.
Hướng tới mục tiêu chung vì phát triển bền vững, tuyên cáo Châu Âu về tái chế
giấy lần thứ II đã nêu rõ: Tái chế đã trở thành một bộ phận không ngừng lớn mạnh
trong ngành sản xuất giấy và tự nó đã là một ngành công nghiệp to lớn liên kết trực
tiếp và gián tiếp tới một bộ phận không nhỏ các ngành khác trong nền kinh tế châu Âu,
đang được cho là một “nền kinh tế tái chế”, chúng hỗ trợ sự nghiệp phát triển bền
vững và lâu dài của Châu Âu, thúc đẩy tăng trưởng và giải quyết việc làm.
Công nghiệp sản xuất giấy nói chung và công nghiệp sản xuất các-tông bao bì
nói riêng ngày càng phát triển. Năm 2008, sản xuất giấy bao bì tăng 25,57%, tiêu dùng
giấy bao bì đạt 797300 tấn tăng 35% so với năm 2007, phải nhập 797364 tấn bằng
73% tổng lượng giấy nhập khẩu. Sử dụng giấy phế liệu để sản xuất giấy tái chế là một
lối thoát cho ngành công nghiệp giấy trong việc giảm thiểu việc sử dụng các tài
nguyên khan hiếm (Nguồn: Báo công nghiệp giấy tháng 10 năm 2008).
Đối với giấy bìa các-tông dùng để tạo các hộp chứa hàng hóa thì một trong
những tính chất quan trọng nhất đối với nó là độ nén vòng. Tính chất này quyết định
thùng hay hộp các-tông đó khi chất chồng lên nhau cùng với khối lượng hàng hóa thì
đảm bảo nó không bị xẹp, gãy ảnh hưởng đến hàng hóa chứa bên trong.
Việc khảo sát và thống kê các yếu tố ảnh hưởng lên độ nén vòng của giấy cáctông tái chế là những nghiên cứu cơ bản, làm cơ sở cho việc quản lý chất lượng sản
phẩm, cụ thể là độ nén vòng các sản phẩm giấy các-tông tại các nhà máy giấy tái chế.
1.2.
Mục đích đề tài
Tìm ra các yếu tố ảnh hưởng lên độ nén vòng từ bộ phận chuẩn bị bột là đến
dây chuyền xeo nhằm phát huy các yếu tố có lợi và hạn chế những yếu tố gây bất lợi
cho tính chất giấy, cụ thể hơn là độ nén vòng mà vẫn đạt được hiệu suất sản xuất của
nhà máy.
2
1.3.
Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài có thể được dùng làm tài liệu tham khảo cho các sinh viên ngành giấy-
bột giấy và là cơ sở cho các nghiên cứu nhằm mục đích cải thiện, nâng cao độ nén
vòng của các sản phẩm giấy của máy xeo ở nhà máy giấy tái chế giấy các-tông.
1.4.
Phạm vi đề tài
Quá trình khảo sát và tiến hành các thí nghiệm được thực hiện tại nhà máy giấy
An Bình từ 15/09/2008 đến 15/11/2008, chỉ quan tâm đến dây chuyền chuẩn bị bột
Andrizt vì nó là dây chuyền chuẩn bị bột tiên tiến, có sản lượng rất cao, cung cấp bột
sóng chủ yếu cho các máy xeo. Đề tài giới hạn trong việc khảo sát và thống kê các yếu
tố ảnh hưởng lên độ nén vòng của giấy các-tông tái chế và không tìm hiểu các yếu tố
ảnh hưởng lên tính chất cơ lý khác. Do điều kiện nghiên cứu (về thời gian và máy móc
thiết bị thí nghiệm) còn hạn chế nên việc khảo sát và thống kê còn chưa được hoàn
thiện, còn có những yếu tố khác ảnh hưởng đến độ nén vòng trong quá trình sản xuất
chưa được nhận biết hay làm sáng tỏ được và chưa thể áp dụng ngay vào thực tế tại
nhà máy mà cần phải tiếp tục nghiên cứu để có tính thực tiễn cao hơn.
3
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1
Tổng quan về công ty cổ phần An Bình (Nguồn:công ty cổ phần giấy An
Bình)
Tên tiếng việt là công ty cổ phần giấy An Bình, tên viết tắt: ABPAPER Trụ sở
của công ty tại 27/5A, đường Kha Vạn Cân, xã An Bình, huyện Dĩ An, tỉnh Bình
Dương. An Bình được thành lập vào ngày 20 tháng 8 năm 1992 với diện tích 19000
m2, chủ Tịch Hội Đồng Quản Trị kiêm Tổng Giám Đốc là ông Hàn Vinh Quang, vốn
do cổ đông sáng lập đã góp 145.000.000.000 đồng. Công ty cổ phần Giấy An Bình
chuyên sản xuất giấy bìa các-tông làm bao bì từ nguyên liệu thô là giấy phế thải, giấy
thu hồi nội địa và nhập khẩu.
Với dây chuyền chuẩn bị bột cũ có công suất 90 tấn/ngày, chuyên cung cấp bột
chạy giấy lớp mặt, giấy có pha màu và bột lớp sóng (nếu dư khi cấp cho bột lớp mặt).
Dây chuyền chuẩn bị bột mới Andrizt có công suất 150 tấn/ngày, cung cấp bột chạy
lớp sóng. Như vậy một ngày nhà máy trung bình sản xuất được 240 tấn sản phẩm.
Sản phẩm của công ty cổ phần giấy An Bình
-
Giấy các-tông lớp mặt
-
Giấy các-tông lớp giữa (lớp sóng)
Với sản lượng 51644 tấn trong năm 2007, An Bình đã xuất khẩu được trên
6.000 tấn, trị giá gần 50 tỷ đồng, chiếm hơn 10% tổng sản lượng cả năm.
Khách hàng của nhà máy là các nhà máy làm bao bì thùng hộp nội địa và nước
ngoài Malaysia, Campuchia, Singapore, Sri Lanka, New Zealand…
Nguyên liệu của nhà máy An Bình là giấy thùng hộp cũ nhập từ nước ngoài
(OCC), giấy hỗn tạp, giấy thùng hộp cũ nội địa (LOCC), giấy cắt rìa thành phẩm từ
khách hàng nội địa (DLK).
4
Tiêu chuẩn độ nén vòng của các khách hàng An Bình:
Bảng 2.1 Tiêu chuẩn chất lượng của giấy lớp mặt nội địa
Định
Độ nén
Độ bục,
lượng cho
vòng theo
Độ ẩm, % Độ dày, mm
kgf/cm2
phép,
chiều CD,
g/m2
kgf
Chống thấm, g/m2
125
120 - 130 6.0 – 9.0 0.21 – 0.23
≥ 10.0
2.8 – 3.0
60 - 70
45 - 55
130
125 - 135 6.0 – 9.0 0.22 – 0.23
≥ 11.0
2.9 – 3.1
60 - 70
45 - 55
140
134 - 146 6.0 – 9.0 0.23 – 0.24
≥ 13.0
3.1 – 3.2
60 - 70
45 - 55
150
144 - 156 6.0 – 9.0 0.25 – 0.26
≥ 14.0
3.2 – 3.3
60 - 70
45 - 55
160
154 - 166 6.0 – 9.0 0.26 – 0.27
≥ 15.0
3.3 – 3.4
60 - 70
45 - 55
180
173 - 187 6.0 – 9.0 0.29 – 0.30
≥ 16.5
3.5 – 3.6
60 - 70
45 - 55
Định
lượng,
g/m2
Nội địa Xuất khẩu
Bảng 2.2 Tiêu chuẩn chất lượng giấy lớp mặt chất lượng cao
Độ dày,
mm
Độ
nén
vòng
theo
chiều
MD,
kgf
Độ
nén
vòng
theo
chiều
CD,
kgf
6.0 – 9.0
0.21 – 0.23
≥ 14.2
≥ 8.0
125 - 135
6.0 – 9.0
0.22 – 0.23
≥ 15.5
150
144 - 156
6.0 – 9.0
0.25 – 0.26
175
168 - 182
6.0 – 9.0
200
192 - 208
6.0 – 9.0
Định
lượng,
g/m2
Định
lượng
cho
phép,
g/m2
Độ ẩm,
%
125
120 - 130
130
Độ
bục,
kgf/cm
Chống thấm,
g/m2
Nội địa
Xuất
khẩu
≥ 2.8
60 - 70
15 - 20
≥ 9.5
≥ 3.0
60 -70
15 - 20
≥ 19.8
≥ 12.0
≥ 3.5
60 - 70
15 - 20
0.27 – 0.28
≥ 23.4
≥ 13.0
≥ 4.2
60 - 70
15 - 20
0.30 – 0.31
≥ 29.6
≥ 17.5
≥ 5.1
60 - 70
15 - 20
5
2
Bảng 2.3 Tiêu chuẩn chất lượng của giấy lớp sóng nội địa
Chỉ
tiêu
Chỉ tiêu chất lượng
Định
lượng, 105 110 112 115 120 125 130 135 140 150 155 160 170 180 200
g/m2
Độ bục,
1.8 1.9 1.9 2.0 2.3 2.3 2.4 2.5 2.7
2.7 2.8 2.9 3.1 3.2 3.8
kgf/cm2
Độ nén
vòng
6.0 6.5 6.5 7.0 8.4 8.6 8.8 9.4 11.0 11.5 12.0 14.0 14.9 17.4 22.9
theo
chiều
MD, kgf
Độ nén
vòng
0.180.200.210.230.250.27-0.28 0.31-0.32 0.34-0.37
theo
0.20
0.21
0.22
0.24
0.26
chiều
CD, kgf
Chống
thấm,
5 giây ,theo yêu cầu của khách hàng
g/m2
Ngoại
Không bị nhăn/gấp/thủng rách
quan
Chiều
± 4%
dài
Độ ẩm,
7±2
%
Đường
kính
Theo yêu cầu của khách hàng
cuộn,
cm
Chiều
rộng
±3
cuộn,
mm
Số mối
≤2
nối
Các
mép
Phẳng, thẳng, không bị xơ xước
giấy cắt
6
Bảng 2.4 Tiêu chuẩn chất lượng của giấy lớp sóng chất lượng cao
Chỉ tiêu
Chỉ tiêu chất lượng
Định lượng, g/m2
2
Độ bục, kgf/cm
Độ nén vòng
theo chiều MD,
kgf
Độ nén vòng
theo chiều CD,
kgf
105
112
115
120
125
150
160
170
180
185
200
2.0
2.1
2.1
2.2
2.3
2.7
2.9
3.1
3.3
3.5
3.7
8.6
12.5
12.7
13.5
15.
3
21.4
22.
0
25.0
25.
5
26.5
28.5
6.5
7.0
7.5
8.9
9.1
12.0
14.
5
15.5
18.
0
18.5
23.5
Chống thấm,g/m2
5 giây
Ngoại quan
Không bị nhăn/gấp/thủng rách
Chiều dài
± 4%
Độ ẩm, %
6.0 – 8.5
Đường kính
cuộn, cm
Chiều rộng cuộn
giấy, mm
Theo yêu cầu của khách hàng
+3
Số mối nối
≤2
Các mép giấy cắt
Phẳng, thẳng, không bị xơ xước
7
2.1.1 Giới thiệu dây chuyền chuẩn bị bột của Andrizt
a. Sơ đồ dây chuyền chuẩn bị bột Andrizt (công nghệ Đức)
Nguyên liệu
Hồ thủy lực
Xử lí
xơ sợi
Bẫy sắt
rác
Trống lọc rác
Lọc rác nồng
độ cao
rác
Bể chứa 1,
250 m3
Sàng lỗ sơ cấp
Sàng lỗ thứ cấp
rác
Bể chứa 2,
250 m3
Lọc cát
cấp 2
Lọc cát cấp 1
Lọc cát
cấp 3
rác
Phân tách sớ
sợi
sớ
ngắn
sớ dài
Sàng khe sơ cấp
Sàng khe thứ cấp
rác
8
Sàng rung
Cô đặc sớ ngắn
Cô đặc sớ dài
Bể chứa
nước trắng 3,
50 m3
Bể chứa 4 và 5, 250 m3
Nghiền
đĩa chính
Nghiền
đĩa phụ
Bể chứa 6, 50 m3
Nghiền đĩa đôi
Bể chứa 7, 250 m3
Bể phối trộn 9,
250 m3
Bể điều tiết của
máy xeo 1,2,3,4,5
Bột hợp cách
Bột không hợp cách
Nước
Hình 2.1 Sơ đồ dây chuyền chuẩn bị bột Andrizt
b. Mô tả dây chuyền chuẩn bị bột Andrizt:
Nguyên liệu được xe bốc dỡ đưa lên băng tải (bale convenyor), được băng tải
thả vào bể thủy lực (hydraulic pulper) để đánh tơi. Nguyên liệu liên tục được đưa vào
bể thủy lực, nước trắng đồng thời cũng được cấp vào đến 2/3 bể thì dừng lại. Tại đây
có đồng hồ đo nồng độ bột, khi bột đạt nồng độ khoảng 4,0 đến 4,5% thì ngưng đưa
nguyên liệu vào hoặc ngưng hoặc thêm nước trắng để nồng độ bột chỉ dao động trong
khoảng trên. Tại đây, người công nhân sẽ dựa vào kinh nghiệm để quyết định bột khi
9
nào được đánh tơi vừa đủ và cho bột bơm đến thiết bị tiếp theo, vì loại giấy không có
nhiều tạp chất sẽ tốn ít thời gian để đánh tơi hơn loại giấy dai và có nhiều tạp chất.
Bột tốt (hợp cách) từ thủy lực sẽ được bơm số 1 bơm đến lọc cát nồng độ cao
(HD cleaner) để lọc bớt rác sạn. Bột không hợp cách được đưa qua thiết bị bẩy tạp
chất nặng (heavy junk), rồi qua thiết bị xử lý xơ sợi (Fiber slush) để tiếp tục đánh rã
các xơ sợi chưa được đánh rã bởi thủy lực, bột hợp cách đưa đến bơm số 1 rồi cũng
đến lọc cát nồng độ cao, bột không hợp cách đưa lên trống sàng (Fiber Wash Drum).
Bột tốt từ lọc rác nồng độ cao sẽ đến bể chứa số 1 các tạp chất nặng như kim loại, cát
sạn…được thải ra ngoài.
Tại bể số 1, bột được ổn định nồng độ sau đó được cấp lên sàng thô sơ cấp dạng
lỗ (Coarse Screen). Bột tốt lọt qua sàng sẽ đến bể chứa số 2, bột xấu sẽ được bơm số 3
bơm đến sàng thô thứ cấp, sàng này có cấu tạo gồm 2 lồng sàng, bột qua lỗ sàng (bột
tốt) sẽ quay về bể chứa 1, rác từ sàng sẽ được xả bỏ.
Tại bể chứa số 2, bột được bơm số 4 cấp lên lọc cát nồng độ trung (MD
Cleaner) để khử cát, hệ thống lọc này gồm 3 cấp. Bột sạch sẽ được đưa sang bơm số 4
pha loãng rồi cấp cho sàng phân tách xớ sợi.
Tại sàng phân tách xớ sợi (Fractionator), bột được phân tách thành 2 loại bột sớ
ngắn và sớ dài. Sớ ngắn sẽ đi đến thiết bị cô đặc sớ ngắn (SF Thickener) để được nâng
nồng độ từ 1.6 đến 4%. Đồng thời, sớ dài phải tiếp tục qua sàng tinh khe sơ cấp rồi thứ
cấp (Fine Screen) để loại các tạp chất còn lại. Bột tốt của sàng khe thứ cấp một phần
quay lại sàng sơ cấp một phần quay lại bể chứa 1, bột xấu thì đến sàng rung, rác được
loại bỏ, bột lọt qua sàng thì được đưa trở lại bể chứa 2.
Sớ ngắn sau cô đặc sẽ đi đến bể chứa số 4 và 5, một phần bột được bơm đến
máy nghiền chính (máy nghiền này thường xuyên hoạt động) và phần bột còn lại thì
bơm thẳng qua bể phối trộn số 9 nếu chạy loại giấy không yêu cầu nghiền cao. Ngược
lại, nếu nhà máy cần sản xuất loại giấy đòi hỏi độ nghiền cao (nghiền nhiều hơn) thì
bắt buộc phần bột còn lại phải chạy qua nghiền phụ.
Sớ dài hợp cách từ sàng tinh khe sẽ đi đến cô đặc sớ dài (SL thickener) nâng
nồng độ từ 1.5 lên 4%. Bột tiếp tục đến bể chứa số 6 rồi qua máy nghiền đĩa đôi rồi
được chứa tại bể chứa số 7 trước khi được bơm qua bể phối trộn số 9.
10
Từ bể phối trộn (2 tuyến sớ ngắn và sớ dài), bột sẽ được cấp cho bể điều tiết của
cúa máy xeo 1, 2, 3, 4 và 5.
2.1.2 Giới thiệu dây chuyền xeo và các máy xeo ở An Bình
a. Sơ đồ dây chuyền xeo giấy
Bột từ bể chứa bộ
phối trộn
Bể chứa
Bột chảy tràn
Thùng điều tiết
Bơm quạt
Bột chảy tràn
Môi phun
Nước dưới
lưới
Lô lưới
Ép
Sấy
Cuộn
Cắt,cuộn lại
Thành phẩm
Hình 2.2 Sơ đồ quy trình xeo giấy
11
Nước
Đi xử lý
b. Thuyết minh quy trình xeo giấy
Bột từ bể chứa bột phối trộn cấp cho máy xeo được đưa vào bể chứa trước
thùng điều tiết. Nồng độ bột trong bể chứa khoảng 3%, bột được đưa lên thùng điều
tiết để ổn định lưu lượng bột cấp cho máy xeo. Bột từ thùng điều tiết cấp cho bơm pha
loãng có nhiệm vụ pha loãng dòng bột đến nồng độ khoảng 1%, sau đó bột được đưa
lên hệ thống môi phun để cung cấp cho lô lưới. Máy xeo được sử dụng là máy xeo
tròn. Bột được hình thành trên lô lưới theo nguyên lý lọc, hình thành lớp bột dính lên
chăn len, độ khô của bột trên lưới khoảng 10%, qua hệ thống hút chân không độ khô
của giấy khoảng 18%. Theo trình tự này các bột dính lên nhau và bám trên chăn len.
Tiếp đó giấy được hệ thống chăn len đưa qua hệ thống ép. Giấy ra khỏi hệ thống ép có
độ khô khoảng 47 – 49% và được đưa qua hệ thống sấy có độ khô khoảng 93 - 95%.
Giấy sau khi đi qua hệ thống sấy được đưa vào hệ thống cuộn rồi vào máy cắt để thành
cuộn theo kích thước yêu cầu và bao gói trước khi vào kho thành phẩm.
c. Giới thiệu về các máy xeo của nhà máy giấy An Bình
Máy xeo 1, 2 và 5 chạy giấy lớp mặt (máy xeo 5 đôi khi chạy giấy lớp sóng, tuỳ
theo đơn đặt hàng), do đó lớp mặt do dây chuyền chuẩn bị bột cũ cấp, lớp sóng do
Andrizt cấp. Máy xeo 3, 4, 6, 7 chạy giấy lớp sóng nhưng máy xeo 3, 4 lấy bột từ
Andrizt còn máy 6, 7 lấy bột của dây chuyền cũ là chủ yếu, nếu không đủ, Andrizt sẽ
bơm bột qua bể điều tiết của các máy xeo này.
Bảng 2.5 Khổ giấy và công suất của các máy xeo
Máy
Khổ (m)
Công suất(ngày/tấn)
1
2,4
34 – 39
2
2,4
29 – 36
3
2,4
45 – 54
4
2,15
40 – 45
5
1,8
30 – 35
6
1,8
14 – 20
7
1,8
18 – 24
Máy xeo 1 và 2 có: 3 lô lưới, 3 cặp ép, 1 lô Yankee, 1 tổ sấy có 6 lô sấy. Lô
lưới gần bộ phận ép nhất là lô lưới đầu tiên, tiếp theo là lô 2 và 3. Máy xeo thứ 2 dùng
12
để sản xuất loại giấy mặt, lô lưới đầu có pha màu dành cho lớp thứ nhất của giấy. Máy
xeo có 3 lô lưới vì vậy tờ giấy được sản xuất ra sẽ có 3 lớp. Máy xeo này có 1 lô sấy
là lô Yakee vì trước đây nhà máy sản xuất giấy vệ sinh nên sử dụng lô này, nay vẫn
dùng để sản xuất giấy các-tông. Các lô sấy có nhiệt độ đồng nhất khoảng 110oC. Tuỳ
theo định lượng từng loại giấy mà ta có tốc độ máy khác nhau.
Máy xeo 3 và 4 giống nhau đều có 3 lô lưới, 3 cặp ép, 1 tổ sấy có10 lô sấy. Máy
3 và 4 khác với máy 1 và 2 ở lô lưới, nó dùng hệ thống phun bột lên lưới chứ không
dùng thùng lưới, lô sấy được tăng cường thêm đến 10 lô.
Máy xeo 5 có 3 lô lưới, 3 cặp ép, 3 tổ sấy. Tổ sấy đầu có nhiệt độ khoảng 80oC,
tổ thứ 2 có nhiệt độ khoảng 110oC, tổ thứ 3 còn khoảng 90oC. Lô lưới của máy xeo 5
cũng giống như máy 3 và 4 là sử dụng hệ thống phun bột thay vì lô lưới.
Máy xeo 6 và 7 chỉ khác nhau ở lô lưới: máy 6 thì có 4 lô, máy 7 thì có 3 lô còn
các phần khác đều giống nhau: lô ép có 2 cặp ép, 1 lô yakee, bộ phận sấy có 3 lô sấy.
2.2 Cấu trúc và độ bền liên kết của tờ giấy
Các tính chất như độ bền liên kết, cấu trúc mạng và vùng liên kết riêng (RBA)
và cấu trúc chung của tờ giấy đã hấp dẫn nhiều nhà nghiên cứu trong nhiều năm qua.
Vào năm 1951, Cox là một trong những người đầu tiên đưa ra ý kiến xem tờ
giấy như một tấm hỗn tạp các xơ sợi. Cox định nghĩa tấm xơ sợi lí tưởng là tấm bằng
phẳng, cứng và đồng nhất những xơ sợi dài, mỏng định hướng ngẫu nhiên hay theo
những quy luật phân bố nhất định, độ cứng của xơ sợi được giả định là không đáng kể.
Shallhorn và Karnis (1979) cho cũng rằng tờ giấy là một vật liệu phức hợp của các xơ
sợi đan kết lẫn nhau và liên kết đồng đều tạo thành một mạng lưới. Độ bền liên kết của
tờ giấy là kết quả của tính chất đan kết các thành phần xơ sợi. Độ dài xơ sợi, độ bền
liên kết giữa các xơ sợi, vùng liên kiết, kích thước xơ sợi, phần giao nhau của chúng là
những tính chất quan trọng để hình thành nên tờ giấy. Nó cũng rất quan trọng để có thể
hiểu mối quan hệ giữa độ bền liên kết của tờ giấy và các tính chất cơ bản để làm tờ
giấy tốt hơn và bền hơn.
Các sản phẩm giấy và bìa làm từ làm từ nguyên liệu gỗ có độ bền liên kết riêng
của nó, một phần liên kết hidro nội phân tử giữa các xơ sợi đã hình thành khi nước
được thoát đi từ hỗn hợp nước và xơ sợi trên máy xeo tạo thành tấm xơ sợi, sau đó
được ép rồi sấy. Bởi vì liên kết hidro giữa các xơ sợi tương đối yếu, nó dễ đứt khi
13
thêm nước vào giấy, điều này làm cho giấy hoàn toàn thích hợp để tái chế. Tuy nhiên,
giấy làm ra từ xơ sợi có nguồn là giấy thải hoặc giấy tái chế thì không thể có được độ
bền liên kết giống như giấy làm từ bột nguyên thủy. Mỗi lần bột gỗ được tái chế, một
ít độ bền vốn có sẽ mất đi.
2.3
Những yếu tố ảnh hưởng lên độ bền liên kết của tờ giấy
Những yếu tố ảnh hưởng lên độ bền liên kết của tờ giấy gồm có: Thứ nhất, độ
bền của mỗi bản thân xơ sợi làm giấy ảnh hưởng lên độ bền của tờ giấy. Các xơ sợi
yếu sẽ làm cho tờ giấy trở nên yếu hơn, do đó việc lựa chọn xơ sợi để làm ra giấy cũng
nên cân nhắc đến độ bền liên kết của xơ sợi. Thứ hai là chiều dài xơ sợi, xơ sợi dài có
thể liên kết nhiều xơ sợi hơn và vì thế liên kết chắc hơn trong mạng lưới hơn xơ sợi
ngắn. Thứ ba, vùng liên kết riêng (RBA), là vùng bề mặt liên kết xơ sợi phân chia bởi
tổng diện tích bề mặt liên kết. Cuối cùng là lực liên kết, có thể là độ bền liên kết theo
mặt phẳng hay độ bền liên kết theo hướng trục z, giá trị của 2 hướng sẽ khác nhau.
Có 2 phương pháp dùng để đo RBA, phương pháp hấp thụ Nitơ BET
(Brunauer, 1938) và phương pháp tán xạ ánh sáng bởi Ingmanson và Thode (1959). Có
một vài khó khăn đối với việc đo RBA bởi một phương pháp có thể không bao giờ cho
ta chắc chắn về vùng xơ sợi thực sự liên kết. Phương pháp tán xạ ánh sáng được ưa
chuộng hơn hấp thụ Nitơ bởi nó là phương pháp nhanh hơn. El-Hosseiny và các cộng
sự (1979) tin rằng RBA có quan hệ với cả hệ số tán xạ ánh sáng của tờ giấy và tỉ trọng
của nó. Điều này đã nhắc nhở họ tìm ra cầu nối giữa hệ số tán xạ ánh sáng và tỉ trọng
tờ giấy và nếu mối liên hệ này có thể được dùng để kiểm tra mối quan hệ lí thuyết bao
gồm độ bền kéo và RBA.
Gần đây nhất, vào năm 2003, Batchelor và Johnston có miêu tả một phương
pháp mới để ước lượng RBA dựa trên tỉ trọng. Với việc đo cấu trúc tờ giấy ở cấp độ sơ
sợi, họ đã xác định được kích thước xơ sợi, sự định hướng của xơ sợi và sự dẹp xuống
của xơ sợi bằng kính hiển vi la-de điện tử. Họ đã tìm ra những kết luận chính sau:
Hình dạng của xơ sợi giao nhau cục bộ không ảnh hưởng gì lên tần số liên kết xơ sợi
dọc và sự phân bố chiều dài xơ sợi tự do. Chiều dài của xơ sợi thôi thì không ảnh
hưởng đến sự liên kết giữa các sơ sợi. Batchelor còn tìm hiểu sâu hơn hoạt động của
xơ sợi trong quá trình ép ướt và nhận thấy sự xoắn và xẹp xuống của xơ sợi, sự đóng
lại của các lỗ trống là cơ chế hoàn toàn nổi trội khi cấu trúc giấy trở nên dày đặc ở áp
14
suất thấp. Tăng áp suất không chỉ làm tăng mật độ biểu kiến nhẹ và tăng mật độ cũng
góp phần ảnh hưởng đến sự xoắn và xẹp của xơ sợi thêm ở áp suất cao.
Bên cạnh đó, sự chai cứng là sự mất đi tính trương nở của thành xơ sợi, kết quả
của quá trình sấy mà không thể khôi phục lại hay hút ẩm trở lại. Nó kết hợp với độ
cứng của xơ sợi làm giảm khả năng tạo ra liên kết giữa các xơ sợi (Scallan và
Laivins,1993). Xơ sợi bị chai cứng vì vậy cũng mất đi tính mềm dẻo và khả năng tạo
liên kết là nguyên nhân mất đi độ bền liên kết của xơ sợi. Có 2 thuyết tạo ra sự chai
cứng chính có thể bổ sung cho nhau. Thuyết đầu tiên được đưa ra bởi Jayme (1957)
tập trung vào xơ sợi ướt liên kết rồi qua quá trình sấy. Chuỗi polysacarit gắn kết chặt
hơn khi sấy để loại nước đi. Quá trình sấy làm đóng lại lỗ mao quản một cách mạnh
mẽ mà không thể làm cho nó mở lại như cũ dù có cho ngấm nước đến thế nào. Kết quả
là thành tế bào chai cứng không thuận nghịch và ít có khả năng căng ra, mềm dẻo hơn
so với trước khi sấy. Khi bị hút ẩm, một vài bề mặt vẫn dính lại với nhau vì thế làm
giảm bề mặt của xơ sợi bị tác động bởi nước. Scallan và Laivins (1993) khi nghiên cứu
về bột có hiệu suất cao và thấp đã mô tả sự chai cứng như một sự liên kết không thuận
nghịch một cách cục bộ của liên kết hidro nội xơ sợi.
2.4
Các tính chất quan trọng của giấy các-tông (nguồn: công ty cổ phần An
Bình)
Định lượng (trọng lượng của một đơn vị diện tích giấy) là một trong những yếu
tố quan trọng nhất đối với giấy bìa, tính bằng g/m2 hay b./1000 ft2. Tất cả các máy xeo
đều được thiết kế sao cho sản phẩm giấy có định lượng dao động trong khoảng nhất
định và biên độ dao động này càng nhỏ thì hiệu suất máy càng cao. Nhà sản xuất luôn
nổ lực để có thể đạt được các đặc điểm cơ lí mong muốn với một định lượng thấp nhất.
Các tiêu chuẩn quốc tế để đo định lượng là TAPPI T 410, SCAN P 6, DIN53104 và
ISO: BSENISO 536.
Đối với một định lượng cho trước, độ dày giúp ta xác định giấy phồng xốp hay
được nén chặt. Độ dày được đo bằng micromet (µm) là khoảng cách vuông góc giữa
hai bề mặt giấy phẳng và song song, được đặt dưới lực nén 1 kg/cm2. Độ dày đồng
nhất sẽ tốt cho việc cuộn giấy và in được liên tục. Độ dày không đồng đều sẽ ảnh
hưởng đến một số chỉ tiêu cơ lý như độ chịu bục, độ trong suốt… Quy trình chuẩn để
đo độ dày là TAPPI T 411.
15