BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ TRẮNG
TRONG QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG BỘT DIP (DEINKED
PULP) BẰNG H2O2 TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM
Họ và tên sinh viên: PHẠM THỊ GIA KHÁNH
Ngành: Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy
Niên khóa: 2005 - 2009
Tháng 06/2009
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ TRẮNG TRONG
QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG BỘT DIP (DEINKED PULP) BẰNG H2O2
TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM
Tác giả
PHẠM THỊ GIA KHÁNH
Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Công nghệ sản xuất giấy & bột giấy
Giáo viên hướng dẫn:
Ks. HOÀNG VĂN HÒA
Tháng 06 năm 2009
i
LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp được hoàn thành theo chương trình đào tạo chính quy
chuyên ngành công nghệ sản xuất giấy và bột giấy của khoa lâm nghiệp thuộc Trường
Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, niên khóa 2005 – 2009. Qua đề tài này,
em xin gửi lời cảm ơn tới:
- Ban giám hiệu nhà trường cùng toàn thể quý Thầy Cô Trường Đại Học Nông
Lâm TP.HCM và đặc biệt là quý Thầy Cô Bộ Môn Công Nghệ Sản Xuất Giấy và Bột
Giấy - Khoa Lâm Nghiệp đã tận tình dạy bảo, truyền đạt những kiến thức quý báu
trong suốt thời gian em học tại trường.
- Thầy Hoàng Văn Hòa, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành
luận văn tốt nghiệp này.
- Ban Giám Đốc và tập thể cán bộ công nhân viên phân xưởng DIP cùng anh chị
phòng Quản Lý Kỹ Thuật của Công Ty Cổ Phần Giấy Sài Gòn – Mỹ Xuân đã tạo điều
kiện cho em thực tập tìm hiểu công nghệ.
- Chị Hồ Thị Thùy Dung quản lý phòng thí nghiệm Giấy và Bột giấy đã tạo mọi
điều kiện cho em thí nghiệm để hoàn thành khóa luận.
- Và đặc biệt là cha mẹ, người thân trong gia đình cùng bạn bè đã tạo động viên
tôi trong suốt quá trình học tập.
TPHCM, tháng 07/2009
ii
TÓM TẮT
Đề tài được thực hiện tại Trung Tâm Nghiên Cứu Chế Biến Lâm Sản Giấy và Bột
Giấy Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, thời gian từ ngày 03.04.2009 đến
ngày 03.06.2009.
Mục đích của đề tài là khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố như: hóa chất, thời
gian, nhiệt độ, nồng độ bột trong quá trình tẩy ảnh hưởng đến độ trắng của bột trong
quá trình tẩy trắng bột DIP bằng H2O2, nhằm góp phần cải thiện hiệu quả sử dụng
H2O2 để giấy sau công đoạn tẩy có độ trắng tối ưu nhất phù hợp với điều kiện kinh tế.
Trên cơ sở của quá trình thí nghiệm đó có thể tìm ra được điều kiện tẩy phù hợp cho
H2O2 đối với bột DIP.
Tôi đã thực hiện những công việc sau:
Về mặt nội dung
1. Tìm hiểu qui trình sản xuất bột DIP tại nhà máy giấy Sài Gòn – Mỹ Xuân.
2. Tiến hành tẩy trắng bột DIP ứng với các mức dùng hóa chất, các điểm nhiệt độ,
các mức thời gian tẩy ở những nồng độ bột khác nhau.
3. Tiến hành hành thí nghiệm và đo độ trắng các mẫu đã thí nghiêm.
4. Vẽ biểu đồ và nhận xét các kết quả tìm được
Về phương pháp
- Tại nhà máy: Quan sát dây chuyền sản xuất bột DIP, tìm hiểu nguyên
tắc hoạt động của các thiết bị trong dây chuyền sản xuất và thu thập các thông số
kỹ thuật.
- Tại phòng thí nghiệm: Bột được lấy từ dây chuyền sản xuất bột DIP của
công ty giấy Sài Gòn – Mỹ Xuân tại vít xoắn sau khi đã qua công đoạn khử mực và
chuẩn bị vào tháp tẩy. Bột đem về được bảo quản trong tủ lạnh ở nhiệt độ 4oC tránh
làm ảnh hưởng đến độ trắng gốc của bột. Lấy 4 mẫu bột bất kỳ sau khi đã xác định
được định lượng tôi tiến hành xeo handsheet để xác định độ trắng gốc của bột. Sau
khi đo được độ trắng gốc của bột ta tiến hành tẩy trắng. Để đạt được mục đích của
đề tài nêu trên thí nghiệm sẽ được tiến hành như sau: Đầu tiên, khảo sát sự ảnh
hưởng của tỷ lệ mức dùng hóa chất NaOH/H2O2 đến độ trắng của bột được tiến
hành thí nghiệm với những thông số cố định như: thời gian tẩy 90 phút, nồng độ
bột tẩy15%, mức dùng H2O2 2% so với bột KTĐ, Na2SiO3 2% so với bột KTĐ,
iii
nhiệt độ tẩy 90oC. Lần lượt thay đổi tỷ lệ NaOH/H2O2 tương ứng với từng thí
nghiệm. Bột sau khi tẩy xong đem đi rửa sạch và vắt khô, đem đi pha loãng và
quậy ở máy khuấy trước khi được trung hòa bằng acid H2SO4 đậm đặc (98%) nhằm
mục đích trung hòa tàn kiềm, điều chỉnh pH của huyền phù bột theo yêu cầu trong
khoảng 6 – 7, khi môi trường bột đạt trung tính lấy bột làm tờ handsheet và đo độ
trắng của bột. Sau khi có các giá trị độ trắng của bột sau tẩy ứng với tỷ lệ
NaOH/H2O2 thay đổi , tiến hành vẽ biểu đồ biểu diễn các giá trị nhằm thể hiện sự
ảnh hưởng của tỷ lệ mức dùng hóa chất NaOH/H2O2 đến độ trắng của bột. Và trên
cơ sở đó rút ra được tại tỷ lệ NaOH/H2O2 nào đó sẽ cho bột có độ trắng tối ưu ứng
với lượng dùng hóa chất phù hợp với điều kiện kinh tế. Sau khi tìm ra được tỷ lệ
mức dùng NaOH/H2O2 phù hợp, tiến hành thí nghiệm 2 bằng cách cố định tỷ lệ
NaOH/H2O2 đã tìm ở trên và những thông số ở thí nghiệm 1(nồng độ bột tẩy, thời
gian, Na2SiO3, nhiệt độ tẩy), chỉ lần lượt thay đổi từng mức dùng hóa chất H2O2
nhằm tìm ra một mức dùng H2O2 khác phù hợp hơn với tỷ lệ NaOH/H2O2 (nếu có)
mà tại đó độ trắng của bột không biến đổi nhiều so với tại mức 2% (ở thí nghiệm 1)
nhằm giảm chi phí hóa chất H2O2. Nhận xét kết hợp thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2,
trên cơ sở đó đưa ra mức dùng hóa chất phù hợp nhất.
Sau khi tìm ra được lượng mức dùng hóa chất phù hợp cho quá trình tẩy trắng,
tiến hành thí nghiệm khảo sát các yếu tố còn lại thời gian, nhiệt độ ứng với thí
nghiệm 3 và 4.Nhận xét kết hợp thí nghiệm 3 và 4 để tìm ra thời gian và nhiệt độ
tẩy phù hợp với quá trình tẩy trắng.
Có được mức dùng hóa hóa chất, thời gian tẩy, nhiệt độ tẩy phù hợp tiến hành
tẩy các điều kiện đó ở những nồng độ bột tẩy khác nhau ứng với thí nghiệm 5.Trên
cơ sở đó nhằm kiểm tra lại những điều kiện tẩy đã tìm ở trên (mức dùng hóa chất,
nhiệt độ, thời gian) cho bột có độ trắng phù hợp hay không.
Sau khi kết thúc thí nghiệm có thể đưa ra điều kiện tẩy phù hợp cho quá trình
tẩy trắng bột DIP bằng H2O2:
- Nhiệt độ tẩy: 80oC
- Mức dùng hóa chất H2O2: 2% so với bột KTĐ
- Tỷ lệ mức dùng NaOH/H2O2: 0.75
- Thời gian tẩy 90 phút
iv
MỤC LỤC
TRANG TỰA...............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii
TÓM TẮT ................................................................................................................. iii
MỤC LỤC...................................................................................................................v
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................viii
DANH SÁCH CÁC HÌNH .........................................................................................ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG .........................................................................................x
DANH SÁCH CÁC PHỤ LỤC ..................................................................................xi
CHƯƠNG I.MỞ ĐẦU ...............................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề..............................................................................................................1
1.2 Mục đích nghiên cứu..............................................................................................2
1.3 Mục tiêu nghiên cứu ..............................................................................................2
1.4 Phạm vi nghiên cứu ...............................................................................................2
CHƯƠNG II. TỔNG QUAN .....................................................................................3
2.1 Tổng quan về giấy thu hồi......................................................................................3
2.1.1 Định nghĩa và phân loại giấy thu hồi ...................................................................3
2.1.2. Vai trò của giấy thu hồi......................................................................................3
2.1.3 Tình hình sử dụng giấy thu hồi............................................................................5
2.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình tẩy trắng bôt giấy .....................................................5
2.2.1 Tẩy trắng bột giấy thu hồi ...................................................................................6
2.2.2 Định nghĩa độ trắng của bột ................................................................................6
2.2.3 Các phương pháp tẩy trắng bột giấy. ...................................................................6
2.2.4 Một số hóa chất tẩy trắng ....................................................................................7
2.3 Công nghệ tẩy trắng bột khử mực từ giấy loại........................................................9
v
2.3.1 Hóa học công nghệ của quá trình tẩy trắng bột DIP.............................................9
2.3.2 Tác nhân dùng để tẩy trắng bột DIP ....................................................................9
2.3.2.1 Tẩy trắng bằng Natri Dithinonite Na2S2O4 ......................................................10
2.3.2.2 Tẩy trắng bằng Axit Formamidin Sunfunic (FAS)...........................................11
2.3.2.3 Tẩy bằng Hydrogen peroxit (H2O2) ................................................................13
2.3.2.4 Các loại hóa chất sử dụng trong quá trình tẩy trắng bằng H2O2..................................... 19
2.4 Một số qui trình tẩy trắng bột DIP........................................................................22
CHƯƠNG 3.NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................24
3.1 Nội dung nghiên cứu............................................................................................24
3.2 Nguyên liệu nghiên cứu .......................................................................................24
3.3 Phương pháp nghiên cứu......................................................................................25
3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mức dùng hóa chất NaOH/H2O2 đến độ trắng ....25
3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của mức dùng hóa chất H2O2 đến độ trắng .......................27
3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tẩy lên độ trắng ...........................................28
3.3.4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tẩy đến độ trắng ............................................28
3.3.5 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ bột đến độ trắng ............................................29
3.4 Bảng bố trí thí nghiệm .........................................................................................30
3.5 Dụng cụ và thiết bị sử dụng..................................................................................32
3.6 Các tiêu chuẩn áp dụng ........................................................................................35
3.6 Các tiêu chuẩn áp dụng ........................................................................................35
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..........................................................36
4.1.Ảnh hưởng của tỷ lệ NaOH/H2O2 lên độ trắng ....................................................36
4.2. Khảo sát ảnh hưởng của mức dùng H2O2 đến độ trắng .......................................38
4.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tẩy đến độ trắng ............................................40
4.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ trắng ....................................................41
4.5. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ bột đến độ trắng ..............................................43
vi
4.6. Kết quả tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy trắng bột DIP bằng H2O2
..................................................................................................................................45
CHƯƠNG 5 .KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..........................................................46
5.1 Kết luận ...............................................................................................................46
5.2 Kiến nghị .............................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................48
PHỤ LỤC .................................................................................................................49
vii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
COD
Chemical Oxygen Demand
DIP
Deinked pulp
DTPA
Pentasodium Diethylene Triamine Penta Acetate
EDTA
Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate
FAS
Formamidin Sunfunoic
OCC
Old corrugated containers
OMG
Old magazine
ONP
Old newspapers
viii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Ảnh hưởng của pH và mức dùng Na2S2O4 lên độ trắng ...............................11
Hình 2.2 Ảnh hưởng của nồng độ bột lên độ trắng .....................................................14
Hình 2.3 Ảnh huởng của mức dùng H2O2 lên độ trắng ...............................................15
Hình 2.4 Ảnh hưởng tỷ lệ H2O2/NaOH lên độ trắng của bột ......................................16
Hình 2.5 Ảnh hưởng của Na2SiO3 (Water glass) lên độ trắng.....................................22
Hình 3.1: Sơ đồ các bước thực hiện thí nghiệm..........................................................25
Hình 3.2: Cân định lượng...........................................................................................32
Hình 3.3: Nồi ủ bột ....................................................................................................32
Hình 3.4: Nồi nấu ......................................................................................................33
Hình 3.5: Máy đo pH .................................................................................................33
Hình 3.6: Hút chân không ..........................................................................................33
Hình 3.7 : Máy khuấy que..........................................................................................34
Hình 3.8: Tủ sấy ........................................................................................................34
Hình 3.9 Bình giữ ẩm ................................................................................................34
Hình 4.1 Đồ thị ảnh hưởng của tỷ lệ mức dùng hóa chất NaOH/H2O2 đến độ trắng ...36
Hình 4.2 Đồ thị ảnh hưởng của mức dùng H2O2 đến độ trắng ....................................38
Hình 4.3 Đồ thị ảnh hưởng của thời gian tẩy đến độ trắng .........................................40
Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ tẩy đến độ trắng...........................................41
Hình 4.5 Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ bột đến độ trắng ..........................................43
ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Giới thiệu một số hóa chất tẩy trắng..............................................................7
Bảng 4.1 Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ NaOH/H2O2 lên độ trắng................................36
Bảng 4.2 Kết quả ảnh hưởng của mứcdùng H2O2 lên độ trắng ..................................38
Bảng 4.3 Kết quả ảnh hưởng thời gian tẩy lên độ trắng..............................................40
Bảng 4.4 Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ lên độ trắng ..............................................42
Bảng 4.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ bột tẩy lên độ trắng .....................43
x
DANH SÁCH CÁC PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1867 : 2001
Phụ lục 2: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1856 : 2000
Phụ lục 3: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6729 : 2000
Phụ lục 4: Xác định pH của dung dịch bột
Phụ lục 5: Bảng số liệu thô
xi
Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Giấy là một sản phẩm không thể thiếu trọng hoạt động của mỗi quốc gia. Ngày
nay với sự phát triển không ngừng của các phương tiện truyền thông và lưu trữ dữ liệu
nhưng giấy vẫn luôn là một sản phẩm không thể thiếu được trong các hoạt động giáo
dục, in ấn, báo chí…Và xã hội càng phát triển, dân số gia tăng thì nhu cầu sử dụng các
sản phẩm từ giấy ngày càng tăng. Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu cho công nghiệp giấy
ngày càng cạn kiệt. Rừng càng lúc càng bị tàn phá, ảnh hưởng mạnh mẽ đến môi
trường sinh thái. Do đó, vấn đề đặt ra là chúng ta phải tìm một nguồn nguyên liệu khác
thay thế nguồn nguyên liệu truyền thống nhằm giảm bớt như cầu về rừng, giải quyết
vần đề sinh thái.
Vào khoảng nữa sau thế kỷ 20, việc sử dụng giấy thu hồi cho công nghiệp giấy
được xem là một thành công lớn trong ngành giấy. Ngày nay, giấy thu hồi là nguồn
nguyên liệu không thể thiếu của nền công nghiệp giấy ở những nước phát triển và
nước công nghiệp hóa. Vì vây, việc sử dụng giấy thu hồi cho ngành công nghiệp giấy
ngày càng được coi trọng, đặc biệt khi công nghệ sản xuất giấy ngày càng hiện đại,
diện tích rừng càng thu hẹp và nhu cầu sử dụng giấy càng tăng.
Giấy thu hồi được tái sử dụng chủ yếu để sản xuất giấy bìa, cactông, một phần
giấy in, giấy viết, và các loại giấy tissue…Việc sử dụng giấy thu hồi có những thuận
lợi là: ít tiêu tốn năng lượng và nước cho một định mức sản xuất so với gỗ. Tuy nhiên,
nó vẫn tồn tại những nhược điểm là độ bền cơ lý của giấy giảm dần qua các chu kỳ thu
hồi, khó khăn trơng việc loại các tạp chất ra khỏi huyền phù bột như: mực in, các chất
keo dính…
Bột DIP có khả năng ứng dụng rộng trong sản xuất các loại giấy khác nhau, việc
tìm hiểu và nghiên cứu về bột DIP là thực sự cần thiết. Trong quy trình sản xuất bột
DIP, giai đoạn tẩy trắng là một trong những giai đoạn quan trọng, nghiên cứu các yếu
tố ảnh hưởng tới quá trình tẩy trắng nhằm nâng cao chất lượng và độ trắng cuối cùng
1
của bột từ đó mở rộng khả năng ứng dụng của loại bột này trong công thức phối chế
của các loại giấy cao cấp. Từ tình hình thực tế trên, được sự đồng ý của Ban Chủ
Nhiệm Khoa Lâm Nghiệp, Bộ môn Công Nghệ Giấy và Bột Giấy, giáo viên hướng
dẫn và sự giúp đỡ của Công Ty CP giấy Sài Gòn – Mỹ Xuân tôi đã tiến hành thực hiện
đề tài. “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ trắng trong quá trình tẩy trắng bột DIP
bằng H2O2”
1.2 Mục đích nghiên cứu
Mục đích của đề tài là khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố như: hóa chất, thời
gian, nhiệt độ, nồng độ bột trong quá trình tẩy ảnh hưởng đến độ trắng của bột trong
quá trình tẩy trắng bột DIP bằng H2O2, nhằm góp phần cải thiện hiệu quả sử dụng
H2O2 để giấy sau công đoạn tẩy có độ trắng tối ưu nhất phù hợp với điều kiện kinh tế.
Trên cơ sở của quá trình thí nghiệm đó có thể tìm ra được điều kiện tẩy phù hợp cho
H2O2 đối với bột DIP.
1.3 Mục tiêu nghiên cứu
Do thời gian có hạn, để đạt được mục đích của đề tài tôi tiến hành thực hiện các
mục tiêu sau:
- Tiến hành khảo sát bằng cách tiến hành thí nghiệm tẩy trắng với nhiệt độ tẩy,
mức dùng hóa chất H2O2, thời gian tẩy, tỷ lệ mức dùng hóa chất NaOH/H2O2 và nồng
độ bột tẩy thay đổi.
- Đo độ trắng của các mẫu bột đã thí nghiệm
- Vẽ đồ thị biểu hiện sự ảnh hưởng của điều kiện tẩy đến độ trắng
- Xác định chế độ tẩy phù hợp để đạt được hiểu qua cao nhất
1.4 Phạm vi nghiên cứu
Các thí nghiệm tẩy trắng thay đổi nhiệt độ, thời gian, mức dùng H2O2, tỷ lệ mức
dùng hóa chất NaOH/H2O2, nồng độ bột trong quy trình tẩy trắng bột DIP được tiến
hành tại Trung Tâm Nghiên Cứu Chế Biến Lâm Sản Giấy và Bột Giấy thuộc Trường
Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh với nguyên liệu là giấy tái chế có thành phần hồ
sơ nội 35%, hồ sơ ngoại 60%, hồ sơ màu 5%, đã qua các công đoạn khử mực, được ép
đạt được nồng độ 25 - 35% và có độ trắng 70 %ISO của Công Ty Cổ Phần Giấy Sài
Gòn – Mỹ Xuân.
2
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Tổng quan về giấy thu hồi
2.1.1 Định nghĩa và phân loại giấy thu hồi
Giấy thu hồi là các loại giấy đã qua ít nhất một lần sử dụng, hoặc các loại giấy
đứt, giấy xén loại ra từ các phân xưởng sản xuất giấy hay từ các xưởng in,…
Giấy thu hồi thường là hỗn hợp với hàm lượng không ổn định của bột hóa hay
bột cơ.
Giấy thu hồi có thể phân thành hai nhóm chính dựa vào nguồn gốc và phạm vi sử
dụng như:
- Loại giấy “nâu”: đó là các loại cactong, bao bì (old corrugated container –
OCC). Chúng được tái sử dụng chủ yếu để làm các loại giấy bao bì, carton (lớp sóng
hoặc lớp đế)…
- Loại giấy “trắng”:là loại giấy báo, tạp chí, tài liệu văn phòng, các loại giấy
lề…Chúng được khử mực nên còn gọi là bột khử mực DIP (de-inking pulp).Loại bột
này được sử dụng chủ yếu trong thành phần giấy báo, giấy vệ sinh.
2.1.2. Vai trò của giấy thu hồi
a) Giảm lượng gỗ cần khai thác: Sử dụng giấy thu hồi làm giảm lượng bột
nguyên thủy cần cho sản xuất giấy. Giảm tổng lượng gỗ sử dụng hàng năm để sản xuất
bột giấy.
Việc sử dụng giấy thu hồi là giải pháp làm sạch môi trường, giảm chất thải rắn vì
giảm lượng rác thải do lấy lại giấy trong rác. Sản xuất giấy từ bột giấy thu hồi, nhìn
chung sạch hơn và hiệu quả hơn là sản xuất giấy từ gỗ vì việc tách xơ sợi thu hồi còn
giúp giảm năng lượng và nước tiêu tốn cho một định mức gỗ.
b) Lợi ích kinh tế của việc sử dụng bột giấy tái chế trong sản xuất
Hiện nay các công ty giấy thường sử dụng nhiều loại nguyên liệu sản xuất trong
và ngoài nước như nhập bột ngoại xơ ngắn và bột ngoại xơ dài. Bột làm từ giấy đã
3
qua sử dụng có đặc điểm xơ ngắn nên nếu trong nước sản xuất được thì có thể thay
thế bột ngoại xơ ngắn.
c) Những lợi ích kinh tế khác từ việc sử dụng giấy tái chế trong đời sống:
- Tiết kiệm ngoại tệ trong việc tiêu dùng giấy tái chế
Đa phần giá của giấy in/viết tái chế trên thị trường thế giới đều thấp hơn so với
giá giấy không chứa bột tái chế. Nếu nhập khẩu giấy tái chế thay vì nhập khẩu giấy
không chứa bột tái chế chúng ta sẽ tiết kiệm được một lượng ngoại tệ đáng kể.
- Tiết kiệm ngân sách nhà nước khi sử dụng giấy tái chế
Các cơ quan, doanh nghiệp hầu hết đều sử dụng giấy cho mục đích in/viết. Chi
phí về giấy của cơ quan nhà nước hầu hết được chi từ ngân sách nhà nước. Sử dụng
giấy tái chế không chỉ trực tiếp tiết kiệm ngân sách cho Nhà nước trong tiêu dùng mà
còn thúc đẩy cơ quan, doanh nghiệp tham gia vào tiết kiệm nguyên liệu cho ngành
giấy.
- Tiết kiệm ngân sách nhà nước theo hình thức xử lý phế liệu
Hiện tại trong các cơ quan tồn tại nhiều cách xử lý giấy phế liệu khác nhau trong
đó 33,34% đơn vị thải giấy cùng rác sinh hoạt. Lợi ích được tính trong trường hợp nộp
lại giấy phế liệu cho Nhà nước thay vì thải cùng rác thải sinh hoạt hoặc đốt giấy cùng
rác thải.
Tuy nhiên, công nghệ sử dụng giấy thu hồi lại đặt ra vấn đề về chất bùn thải (từ
quá trình khử mực). Ngoài ra, khi số chu kỳ thu hồi tăng dần, độ bền cơ lý của bột sẽ
bị giảm dần. Một vấn đề mang tính đặc trưng của công nghệ xử lý bột thu hồi là sự
hiện diện của các chất keo dính trong huyền phù bột, gây ra hiện tượng keo dính trục
hay dính lưới xeo.
Tóm lại, mặc dù giấy tái chế có những hạn chế so với nguyên liệu nguyên thủy
nhưng những lợi ích thiết thực về kinh tế và môi trường mà giấy tái chế mang lại như
đã nêu ở trên là khá lớn nên việc sản xuất giấy từ giấy tái chế và sử dụng các sản phẩm
từ giấy tái chế là một việc làm đúng đắn và thiết thực nhất. Việc nghiên cứu về giấy tái
chế cần được quan tâm để mở rộng khả năng sử dụng giấy tái chế trong công thức phối
chế các loại giấy cao cấp.
4
2.1.3 Tình hình sử dụng giấy thu hồi
Tỷ lệ sử dụng giấy loại tái chế như một nguồn xơ sợi thứ cấp ngày càng tăng trên
phạm vi toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước Châu Âu và Mỹ. Theo thống kê cho đến
thời điểm năm 2002, tỷ lệ sử dụng giấy loại tái chế trong công nghiệp giấy và carton
đã đạt con số 40%. Theo The Paper Index Times (Brussels, Bỉ - 16/09/2008) – Hội
đồng tái chế giấy Châu Âu (European Recovered Paper Council – ERPC) đã tuyên bố
mức tái chế giấy ở Châu Âu năm 2007 đã đạt 64,5%, điều này khẳng định ngành công
nghiệp giấy đang trên con đường dẫn tới mục tiêu tái chế 66% giấy vào năm 2010.
Tổng lượng giấy thu gom và tái chế ở các nhà máy giấy là 60,1 triệu tấn, tăng 7,6 triệu
tấn (hoặc 14,5%) kể từ năm 2004, là năm khởi đầu mục tiêu tái chế 66% vào năm
2010.
Theo một báo cáo của Forest Trends, một tổ chức về khai thác bền vững rừng
trên thế giới, Trung Quốc - nước sản sinh ra ngành chế tạo giấy đang là đầu tàu đối với
thị trường giấy tái chế. Theo báo cáo này, lượng giấy cũ mà Trung Quốc nhập khẩu đã
tăng 500% trong vòng 10 năm, tăng từ 3,1 triệu tấn năm 1996 lên 19,6 triệu tấn năm
2006. Nhu cầu tái chế giấy tăng đã cho phép thị trường tái chế sôi động tại những nước
nhập giấy cũ. Một phần lớn giấy đã qua sử dụng được nhập từ Mỹ (8,6 triệu tấn năm
2006), từ châu Âu và Nhật Bản. Forest Trends nhận định rằng, việc tái chế mà Trung
Quốc tiến hành năm 2006 đã cho phép tránh được việc sử dụng 54 triệu tấn gỗ để làm
giấy.
Năm 2005, cả nước thu gom được 53.000 tấn giấy thải loại tương ứng với
40.41% mức tiêu dùng giấy của cả nước, có lẽ đây là một con số khá bất ngờ đối với
những ai chưa quan tâm đến nguồn giấy thải loại như một nguồn nguyên liệu thứ cấp
cho sản xuất giấy hiện nay. Việc sử dụng giấy phế liệu trong ngành bột giấy Việt Nam
cho đến nay còn bị giới hạn trong sản xuất các loại giấy gói hàng, giấy vệ sinh, giấy ăn
chất lượng thấp. Các bước phát triển của ngành giấy gần đây trên thế giới cho thấy bột
giấy từ các sợi giấy loại hiện tại đang được sử dụng trong rất nhiều loại sản phẩm khác
nhau, trong đó có các loại giấy bìa và giấy trắng chất lượng cao dùng cho ngành in.
Thiết nghĩ, Việt Nam cũng nên hội nhập vào sự phát triển chung của ngành giấy bằng
cách sử dụng và sản xuất giấy in/viết tái chế.
2.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình tẩy trắng bôt giấy
5
2.2.1 Tẩy trắng bột giấy thu hồi
Tẩy trắng là quá trình xử lý nhằm làm tăng độ trắng cho bột giấy, từ đó sẽ làm
tăng phạm vi ứng dụng cho các sản phẩm giấy. Qúa trình tẩy trắng cần được thực hiện
trong điều kiện thích hợp để vừa đảm bảo tính kinh tế và tính kỹ thuật. Đồng thời độ
trắng của bột đạt được phải đủ bền theo thời gian.
Phương pháp tẩy trắng sẽ được chọn sao cho các hóa chất tẩy được tiêu hao ở
mức kinh tế nhất và đồng thời bột sau tẩy đạt được độ trắng theo yêu cầu.
2.2.2 Định nghĩa độ trắng của bột
Độ trắng của bột được đo bằng mức độ phản xạ ánh sáng đơn sắc của bột giấy đó
so với một chất bột có độ trắng cao được coi làm chuẩn (thường chất bột trắng là
MgO), độ trắng của bột đó được coi là 100%. Thiết bị thông thường dùng để đo độ
trắng của bột giấy là Zeiss Elrepho có hệ thông phân tán nguồn sáng.
2.2.3 Các phương pháp tẩy trắng bột giấy.
Bột sau khi được sản xuất bằng phương pháp cơ học hoặc hóa học thường có
màu xám. Bột không tẩy có độ trắng rất khác nhau do bản chất cấu tạo và thành phần
hóa học khác nhau của các loại gỗ. Người ta kết luận rằng nhóm mang màu của lignin
gồm: Vòng phenyl, các nhóm cacboxyl (C=O) và các nối đôi (C=C) khi kết hợp với
nhau ở điều kiện nhất định thì làm cho chúng có khả năng hấp thụ một số màu trong
ánh sáng trắng nên làm cho lignin mang màu. Thêm nữa phản ứng oxi hóa đã biến đổi
gốc phenol trong lignin thành các hợp chất dạng quinon có khả năng hấp thụ ánh sáng.
Người ta cũng kết luận rằng các ion kim loại nặng như : mangan, sắt, đồng,…kết hợp
với phenol tạo thành các chất mang màu rất phức tạp, các chất trích ly cũng làm nhiễm
màu cho bột cơ học sản xuất từ gỗ có nhiều nhựa.
Có hai phương pháp được sử dụng trong tẩy trắng bột giấy.
+ Phương pháp thứ nhất: Bảo toàn lignin: Là sử dụng hóa chất có tính chọn
lọc để phá hủy nhóm mang màu nhưng không tấn công vào lignin, được áp dụng đối
với bột cơ ( bột hiệu suất cao với hàm lượng lignin lớn) hay bột bán hóa nhưng độ
trắng nhận được bị hạn chế chỉ đạt khoảng 70 %ISO; đồng thời độ trắng cũng không
ổn định lâu dài mà thường sau thời gian ngắn vài ngày, nhất là dưới tác dụng của ánh
sáng và nhiệt độ sẽ làm cho lignin biến màu một cách nhanh chóng.
6
+ Phương pháp thứ hai: Là loại bỏ hoàn toàn lignin, phương pháp này được áp
dụng tẩy trắng bột hóa để sản xuất các loại bột giấy có độ trắng cao và ổn định.
Phương pháp này gồm hai giai đoạn: Giai đoạn đầu được coi như là phần tiếp tục của
quá trình nấu- nghĩa là dùng chất oxi hóa mạnh để cắt đứt mạch của lignin rồi hòa tan
và rửa trôi đi. Giai đoạn tiếp theo là tẩy màu lignin.
2.2.4 Một số hóa chất tẩy trắng
Các ưu nhược điểm, những thuận lợi và bất lợi của hóa chất tẩy trắng được thể hiện ở
bảng 2.1
Hóa chất tẩy
Chlorine
Chức năng
Oxi hóa và Clo
hóa lignin
Loại bột
Bột hóa
màu và hòa tan
Bột hóa
lignin
Cholorine
dioxide
Bất lợi
Có hiệu quả kinh
Hình thành các hợp
tế, loại bỏ phần tử
chất Clo hữu cơ, ăn
tốt
mòn
Có thể gây ra sự
Oxi hóa, làm phai
Hypochlorite
Thuận lợi
Dễ sản xuất; giá
mất mát về độ bền
thành thấp
của xơ sợ, hình
thành cholorofrom
Oxi hóa, làm phai
Đạt được độ trắng
màu và hòa tan
theo yêu cầu mà
lignin. Một lượng
không làm ảnh
nhỏ với Cl2, bảo
Bột hóa
hưởng đến độ bền
vệ lần nữa sự phá
của bột; là một
vỡ độ trùng hợp
phần tử tẩy trắng
của xenluloza
tốt
Gía cao, hình thành
một số hợp chất
Clo hữu cơ, độ ăn
mòn cao.Cần phải
điều chế ngay tại
chỗ
Yêu cầu thiết bị
Oxygen
Oxi hóa và hóa tan
lignin
Bột hóa
Gía hóa chất thấp,
quan trọng khi sử
không có gốc
dụng với số lượng
clorua tự do nước
lớn, có khả năng
thải có thể thu hồi.
giảm độ bền của
bột
Hydrogen
Oxi hóa và hòa tan
Bột hóa
Dễ sử dụng, vốn
Gía hóa chất cao có
peroxide
lignin
và bột cơ
đầu tư thấp
thể làm giảm độ
7
bền của bột
Có hiệu quả, không
Oxi hóa, làm mất
Ozone
màu và hòa tan
Bột hóa
lignin
có gốc tự do clorua
trong nước thải do
đó có thể thu hồi
Thủy phân
Alkali
chlorolignin và
Bột hóa
hòa tan lignin
Độ bền của bột
thấp. Cần điều chế
ngay tại chỗ
Có hiệu quả và
Làm tối màu của
kinh tế
bột
Vì thành phần và cấu trúc của lignin rất phức tạp, mà mỗi tác chất hóa học chỉ có
khả năng phản ứng với một số cấu trúc đặc trưng nào đó, nên để hòa tan hiệu quả phần
lignin này người ta phải kết hợp sử dụng nhiều tác chất khác nhau trong một quy trình
tẩy trắng hoặc tẩy nhiều giai đoạn.
Có nhiều hóa chất tẩy không có tính chọn lọc cao, ngoài việc phản ứng với chất
mang màu (chủ yếu là lignin) chúng còn phản ứng cả với xenluloza - làm giảm độ
trùng hợp của xenluloza, ảnh hưởng độ bền xơ sợi và hiệu suất chung của tẩy. Để hạn
chế tác hại trên người ta thường dùng nồng độ hóa chất tẩy thấp, bằng cách tiến hành
tẩy trắng bằng nhiều giai đoạn (có thể cùng một tác nhân tẩy hoặc nhiều tác nhân tẩy
khác nhau). Với phương pháp tẩy như vậy sẽ thu được bột có độ trắng cao, độ bền xơ
sợi tốt, sự tổn thất xơ sợi giảm, tuy nhiên công nghệ tẩy phức tạp hơn, thiết bị đa dạng
và đầu tư tốn kém hơn,…Do vậy tùy theo yêu cầu sản phẩm mà người ta lựa chọn quá
trình công nghệ tẩy, hóa chất tẩy phù hợp.
Muốn giảm tổn thất và bảo vệ xenluloza khỏi bị phá hủy, đảm bảo các tính chất
khác của xenlulloza theo yêu cầu công nghệ thì quá trình tẩy trắng bột phải biết xác
định điểm kết thúc của phản ứng loại trừ các hợp chất màu một cách chính xác, không
kéo dài thời gian phản ứng đồng thời cũng không được kết thúc phản ứng quá sớm.
Có nhiều loại hóa chất được sử dụng trong quá trình tẩy nên người ta quy ước
tên gọi của các giai đoạn tẩy như sau:
Tẩy bằng dung dịch clo, được gọi là giai đoạn C.
Kiềm hóa (NaOH), được gọi là giai đoạn E
Tẩy bằng dung dịch dioxyt clo (ClO2), được gọi là giai đoạn D
8
Tẩy bằng dung dịch hypoclorit natri (NaOCl) hoặc hypoclorit canxi (Ca(OCl)2)
được gọi là giai đoạn H
Tẩy bằng ôzôn (O3), được gọi là giai đoạn Z
Tẩy bằng oxy (O2), được gọi là giai đoạn O
Tẩy bằng Hydrogen peroxyt (H2O2),được gọi là giai đoạn P
Tẩy bằng hydrosulfit natri (Na2S2O4),được gọi là giai đoạn Y
Tẩy bằng Na2S2O3
Tẩy bằng NaHSO3
Tẩy bằng peraxit.
Sử dụng chất chelant-chất khống chế ion kim loại nặng, được gọi là giai đoạn Q
2.3 Công nghệ tẩy trắng bột khử mực từ giấy loại
Tương tự như trường hợp tẩy bột cơ học, quá trình làm trắng bột khử mực DIP
dựa vào các phản ứng biến tính lignin hay một sô hợp chất màu có lẫn trong bột,
chuyển chúng sang những cấu trúc không màu hay có cường độ màu rất thấp. Các chất
sử dụng trong phương pháp này là chất oxy hóa peroxyt hydrogen – giai đoạn P, chất
khử natri hydrosulfit (dithionit) – giai đoạn Y, hay formamidin sulfinic (FAS). Bột có
thể tẩy trắng bằng quy trình một gay hai giai đoạn, chỉ sử dụng H2O2.
2.3.1 Hóa học công nghệ của quá trình tẩy trắng bột DIP
Hóa học công nghệ tẩy trắng bột bằng H2O2 thường giống nhau trong nhiều
trường hợp, tuy nhiên các điều kiện sử dụng đặc biệt thay đổi theo loại bột cần phải
tẩy. Hóa chất thường được sử dụng trong công nghệ này là H2O2 cho hiệu quả tẩy khá
cao, thân thiện với môi trường.
Hiệu quả nhất vẫn là sử dụng Hydrogen peroxide trong tẩy trắng bột DIP, nghĩa
là tại giai đoạn tẩy bổ sung trong công đoạn cuối cùng của dây chuyển công nghệ tái
sinh giấy loại. Lúc này độ trắng và sự ổn định độ trắng của bột tái sinh tăng lên một
cách đáng kể.
2.3.2 Tác nhân dùng để tẩy trắng bột DIP
Trong quá trình tẩy trắng bột DIP cần phải giải quyết 2 nhiệm vụ chủ yếu sau:
Điều hoà việc suy giảm độ trắng (hồi màu) của bán thành phẩm, đặc biệt là đối
với loại bán thành phẩm có chứa bột cơ học, do sự lão hoá tự nhiên, do tác động
của nhiệt độ, ánh sáng và một số tác nhân hoá học khác.
9
Tẩy trắng xơ sợi, điều bắt buộc phải tiến hành khi tái sinh các loại giấy màu.
Việc lựa chọn các tác nhân tẩy cũng như lựa chọn công nghệ tẩy trắng bột DIP
phụ thuộc vào chất lượng giấy loại, những đặc điểm công nghệ của quá trình tái sinh
chúng, cũng như những yêu cầu về chất lượng bột sau tái sinh. Tương tự như bột cơ
học, bột DIP có chứa bột cơ học được tẩy trắng bằng cách sử dụng các loại hoá chất
tẩy và phương pháp tẩy sao cho không xảy ra sự tách loại lignin. Nếu bột DIP chứa
khoảng 15% bột cơ học hoặc cao hơn, việc sử dụng các loại hoá chất tách loại lignin là
không thể về phương diện kinh tế. Khi tẩy trắng bột DIP bằng Hydrogen peroxide,
Na2S204 và FAS, xảy ra quá trình tẩy trắng các nhóm carbonyl là chủ yếu, điều này
làm hạn chế hiệu quả tẩy trắng. Nếu bột DIP chỉ bao gồm bột hoá thì có thể dùng các
tác nhân phá huỷ lignin (ôxy và ôzôn), các tác nhân này sẽ phản ứng với các cấu trúc
vô định hình khác.
Khác với xơ sợi sơ cấp, xơ sợi thứ cấp có cấu trúc hình thái thay đổi: loại xơ sợi
này đã được phân tơ và chổi hoá nhiều hơn và có chứa rất nhiều xơ sợi gãy, xơ sợi bị
tổn thương. Cấu trúc hình thái của xơ sợi DIP có tác động ảnh hưởng rất lớn lên các
phản ứng giữa hoá chất tẩy với hệ thống xơ sợi - nước. Ngoài ra, các tạp chất bẩn có
thể có trong giấy loại cũng ảnh hưởng bất lợi lên các phản ứng xảy ra trong quá trình
tẩy trắng bột DIP.
2.3.2.1 Tẩy trắng bằng Natri Dithionite (Na2S2O4)
Na2S2O4 được sử dụng để tẩy trắng cũng như để khử màu bột giấy loại bằng cách
tách các phần tử mực in ra khỏi bột.
Là tinh thể màu trắng dạng bột hoặc dung dịch. Chúng có khả năng biến đổi các
nhóm mang màu của lignin thành những nhóm không mang màu.
Nếu so sánh với hydrogen peroxide, natri dithionite có tốc độ phản ứng cao hơn:
thời gian phản ứng chỉ khoảng 10 - 15 phút. Natri dithionite rất nhạy đối với Oxy
không khí, dưới tác động của Oxy, Natri dithionite bị phân hủy.
Chế độ tẩy trắng bột DIP bằng natri dithionite như sau:
- Thời gian: 15 - 60 phút,
- Độ pH: 6 - 7,
- Nồng độ bột: 3 - 6% nồng độ thấp tránh trong bột có chứa không khí
- Mức dùng chất tẩy: 0,5 - 1,0%.
10
- Lượng chất chelating: chỉ dùng khi lượng ion kim loại trong bột nhiều, sử dụng
khoảng 1kg/tấn bột
- Nhiệt độ 50 – 70oC
- Độ trắng của bột sau tẩy tăng khoảng 5-10%
Để giảm các tác động bất lợi của cation sắt, nhôm, đồng và mangan đối với độ
trắng của bột, thông thường trước khi cho natri dithionite vào bột giấy, cần bổ sung
một lượng 0,2 - 0,5% các chất tạo phức. Khi tẩy trắng bột DIP bằng natri dithionite rất
cần thiết phải trộn thật tốt tác nhân tẩy này với bột giấy.
Hình 2.1 Ảnh hưởng của pH và mức dùng Na2S2O4 lên độ trắng
2.3.2.2 Tẩy trắng bằng Axit Formamidin Sunfunoic (FAS)
FAS có hình thái dạng bột tinh thể, mùi hắc nhẹ. Trong điều kiện tiêu chuẩn, độ
hoà tan của FAS trong nước vào khoảng 27 g/l, tại pH > 7 độ hòa tan lên đến 100 g/l.
Muối natri của FAS có độ hòa tan rất cao nhưng nhanh chóng bị phân hủy trong nước.
Vì thế, các dung dịch kiềm của FAS đều chỉ được chuẩn bị ngay trước khi dùng.
FAS là một tác nhân được điều chế đầu tiên bởi Barnet vào năm 1990 khi đang
nghiên cứu phản ứng của hydrogen peroxide với Tiocarbanít. Theo kết quả phân tích
cấu trúc bằng phương pháp Rơn – Ghen, FAS có chứa trong thành phần của nó chất
tiocarbamít điôxít lưu huỳnh.
FAS là một tác nhân tẩy trắng rất hiệu quả đối với nguyên liệu thứ cấp, đặc biệt
khi trong loại nguyên liệu thứ cấp này có chứa các loại giấy lọai in màu hoặc các loại
giấy loại in và viết. FAS được sử dụng như một tác nhân tẩy trắng bột cơ và bột giấy
11
loại từ những năm 80 của thế kỷ trước. Việc sử dụng FAS để tẩy trắng bột giấy loại
sau khi đã khử mực (bột DIP) chủ yếu được thực hiện với quy mô công nghiệp tại các
xí nghiệp ở Hoa Kỳ.
Cũng giống như tất cả các chất khử khác dùng cho tẩy trắng, FAS bị Oxy hóa bởi
không khí nhưng kém nhạy hơn đối với không khí so với các tác nhân tẩy natri
dithionite. Nếu so sánh với natri dithionite thì FAS chứa ít lưu huỳnh (S) hơn và ít gây
ăn mòn thiết bị hơn. Việc chuẩn bị tác nhân tẩy trắng FAS được tiến hành thực hiện
trong thùng (bể) có trang bị cánh khuấy, phối trộn dung dịch NaOH 50% và nước cùng
với bột FAS. Tỷ lệ tối ưu giữa NaOH và FAS khoảng 0,5 (tính theo chất khô tuyệt
đối).
Các yếu tố tác động đến hiệu quả tẩy khi sử dụng hóa chất tẩy là FAS là:
a. Nhiệt độ
Nhiệt độ là thông số công nghệ quan trọng nhất của quá trình tẩy trắng bột
giấy loại bằng FAS. Với thời gian tẩy 30 phút, sự gia tăng nhiệt độ của quá trình tẩy từ
400C đến 900C, hiệu quả của quá trình tẩy trắng tăng lên gần như 2 lần đối với bột DIP
không chứa bột cơ học. Tại nhiệt độ thấp hơn, cần phải tăng thời gian của quá trình.
b. Mức dùng FAS
Hiệu quả tối ưu của quá trình tẩy trắng có thể đạt được khi sử dụng một lượng
không lớn FAS.
c. Nồng độ bột
Nồng độ bột có tác động ảnh hưởng không lớn như khi tẩy trắng hydrogen
peroxide. Denelaut và Leduc đã đưa ra một mô hình toán học để đánh giá tác động ảnh
hưởng của các thông số khác nhau khi tẩy trắng bột cơ học với sự ảnh hưởng của các
thông số khác nhau khi tẩy trắng bột cơ học khi sử dụng tác nhân tẩy là FAS. Hiệu quả
của quá trình tẩy trắng bột cơ học tăng lên khi giảm nồng độ nhưng với mức độ thấp
hơn nhiều so với khi gia tăng nhiệt độ tẩy: độ trắng tăng 2 lần khi tăng nồng độ tẩy từ
5% lên đến 20%. Sự phụ thuộc vào nồng độ bột là kết quả tác động của ôxy trong khí
quyển. Vì vậy, hiệu quả tẩy có thể tăng lên khi tách ôxy khỏi không khí.
Trên cơ sở kết quả thử nghiệm đối với bột cơ học đã thiết lập phương trình
tương quan giữa nhiệt độ, nồng độ và mức dùng FAS như sau:
R457 = 55,05 + 0,08T – 0,12C + 5,7F – F2
12
Trong đó: R457 : sự gia tăng độ trắng, %
T : nhiệt độ, 0C (từ 40 – 800C)
C : nồng độ bột , % (từ 5 – 20%)
F : mức dùng FAS, % (từ 0,25 - 2,0%).
Có thể đưa ra giả thiết rằng sự tương quan này có thể áp dụng cho quá trình tẩy
trắng bột DIP có chứa bột cơ. Mô hình này cho phép kết luận rằng sự gia tăng nhiệt độ
và mức dùng FAS hoặc sự giảm nồng độ bột đều có tác động ảnh hưởng đến hiệu quả
của quá trình. Thời gian phản ứng của FAS với bột giấy loại không có ý nghĩa lớn.
2.3.2.3 Tẩy bằng Hydrogen peroxide (H202)
Hóa học công nghệ tẩy trắng bột bằng H2O2 thường giống nhau trong nhiều
trường hợp, tuy nhiên các điều kiện sử dụng đặc biệt thay đổi theo loại bột cần phải
tẩy. Hóa chất thường được sử dụng trong công nghệ này là H2O2 cho hiệu quả tẩy khá
cao, thân thiện với môi trường.
Hiệu quả nhất vẫn là sử dụng Hydrogen peroxide trong tẩy trắng bột DIP, nghĩa
là tại giai đoạn tẩy bổ sung trong công đoạn cuối cùng của dây chuyển công nghệ tái
sinh giấy loại. Lúc này độ trắng và sự ổn định độ trắng của bột tái sinh tăng lên một
cách đáng kể.
a) Tính chất vật lý và hóa học
Peroxyt là một chất lỏng, tỷ trọng 1.447, không màu, điểm sôi 155.5oC. Hóa tính
H2O2 là chất oxy hóa mạnh có tác dụng tẩy trắng rất tốt. Khi tác dụng với chất oxy hóa
mạnh như KMnO4 thì nó lại trở thành chất khử.
b) Phản ứng phân ly và phân hủy của H2O2
Phản ứng phân ly của H2O2 trong môi trường kiềm:
H2 O2
↔
H+ +
HOO-
Phản ứng phân hủy của H2O2 trong môi trường kiềm và sự tạo thành các gốc
tự do:
- H2O2 ít bền ở môi trường kiềm nhất là khi nhiệt độ khá cao. Nó phân
hủy cho ta các gốc tự do:
H2 O2
-
+ HOO- =
O2 o +
OHo +
H2 O
Khi có mặt của ion kim loại, phản ứng phân hủy H2O2 sẽ được xúc
tác mạnh hợn:
13