BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TRE LUỒNG
(Dendrocalamus membranaceus Munro) LÀM NGUYÊN LIỆU
SẢN XUẤT BỘT GIẤY
Họ và tên sinh viên: PHAN THỊ THANH TUYỀN
Ngành: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY
Niên khóa: 2006 – 2010
Tháng 06 / 2010
XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TRE LUỒNG
(Dendrocalamus membranaceus Munro) LÀM NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
BỘT GIẤY
Sinh viên thực hiện
PHAN THỊ THANH TUYỀN
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành
Công Nghệ Sản xuất Giấy – Bột Giấy
Giáo viên hướng dẫn
TS. HOÀNG THỊ THANH HƯƠNG
TS. DIỆP THỊ MỸ HẠNH
Tháng 06 / 2010
i
CẢM TẠ
Con xin gửi lòng biết đến cha mẹ, Người đã nuôi dưỡng dạy dỗ con nên
người, tạo mọi điều kiện tốt nhất về vật chất cũng như tinh thần để con có được như
ngày hôm nay.
Tôi xin chân thành cảm ơn:
Quý thầy cô của trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh và khoa
Lâm Nghiệp đã tận tình giảng dạy, trang bị cho tôi những kiến thức cần thiết trong
suốt quá trình học tập tại trường và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt
khóa luận này.
TS. Hoàng Thị Thanh Hương, người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá
trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
TS. Diệp Thị Mỹ Hạnh, Th.S Nguyễn Thị Ánh Nguyệt đã hướng dẫn, tạo điều
kiện cho tôi hoàn thành khóa luận.
Trung tâm bảo tồn tài nguyên thiên nhiên – ĐHKHTN, phòng thí nghiệm Đại
học Nông Lâm, phòng thí nghiệm Khoa Học Gỗ, trung tâm Công Nghệ và Quản Lý
Môi Trường & Tài Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện đề tài.
Các anh, chị đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập ở trung tâm
bảo tồn cũng như phòng thí nghiệm trường.
Tất cả bạn bè đã hỗ trợ ,động viên tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề
tài.
Xin chân thành cảm ơn!!!
Sinh viên thực hiện
Phan Thị Thanh Tuyền
ii
TÓM TẮT
Đề tài “Xác định thành phần hóa học của tre Luồng (Dendrocalamus
membranaceus Munro) làm nguyên liệu sản xuất bột giấy” được thực hiện tại phòng
thí nghiệm Trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh, phòng thí nghiệm Khoa Học
Gỗ, Trung tâm Công Nghệ và Quản Lý Môi Trường & Tài Nguyên thời gian từ ngày
22 tháng 03 năm 2010 đến ngày 22 tháng 06 năm 2010, vật liệu được lấy từ Làng tre
Phú An thuộc huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương.
Kết quả thu được:
Khối lượng thể tích tăng dần từ gốc đến ngọn. Độ ẩm giảm dần từ gốc đến
ngọn, tre Luồng có độ ẩm là 15,66%. Bên cạnh đó, khối lượng thể tích tre Luồng đạt
trị số là 0,63 g/cm3.
Thành phần hóa học trong tre ở độ tuổi này được chặt hạ với hàm lượng
hóa học ổn định và khá cao. Tre Luồng với hàm lượng Cellulose là 56,53%, Pentosan
13,03% và Lignin 26,82% ; Tro 2,74%. Còn hàm lượng chất tan trong Alcol – benzen
thì tăng dần từ gốc đến ngọn có giá trị là 9,03%. Hàm lượng chất tan trong nước nóng
cũng khá ổn định đạt 5,11%. Hàm lượng chất tan trong NaOH 1% tăng dần từ gốc đến
ngọn đạt giá trị trung bình 12,67%.
Tre Luồng có hình thái xơ sợi trung bình. Hình thái xơ sợi tre Luồng có giá
trị về chiều dài và bề rộng là 1,94 mm và 0,0153 mm; và đạt độ mảnh là 133,61.
iii
MỤC LỤC
Trang
Trang tựa.......................................................................................................................... i
Cảm tạ............................................................................................................................. ii
Tóm tắt........................................................................................................................... iii
Mục lục .......................................................................................................................... iv
Danh mục các chữ viết tắt ............................................................................................ vii
Danh sách các bảng ..................................................................................................... viii
Danh sách các biểu đồ ................................................................................................... ix
Danh sách các hình ..........................................................................................................x
Lời nói đầu..................................................................................................................... xi
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU ..................................................................................................1
1.1
Tính cấp thiết của đề tài....................................................................................1
1.2
Mục tiêu nghiên cứu .........................................................................................2
1.3
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ..........................................................................2
1.4
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................2
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN ..........................................................................................3
2.1
Quá trình hình thành và phát triển của ngành công nghiệp giấy Việt Nam .....3
2.2
Khái quát về nguồn nguyên liệu làm giấy ........................................................4
2.2.1 Nguyên liệu gỗ ................................................................................................4
2.2.2
2.3
Nguyên liệu phi gỗ.......................................................................................5
Những nguyên tắc cơ bản chọn nguyên liệu làm giấy......................................6
2.3.1 Chỉ tiêu tiêu chuẩn vật lý của nguyên liệu....................................................6
2.3.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật về thành phần hóa học của thực vật .............................7
2.3.3 Tiêu chuẩn về hình thái xơ sợi......................................................................9
iv
2.3.4 Tiêu chuẩn về tốc độ tăng trưởng và luân kỳ khai thác nguyên liệu để duy
trì sản xuất liên tục ...................................................................................................9
2.4
Khái quát tình hình tre nứa .............................................................................10
2.5
Cơ sở lựa chọn tre nứa làm nguyên liệu sản xuất giấy...................................11
2.6
Tổng quan các công trình đã nghiên cứu về thành phần hóa học của tre nứa
trong và ngoài nước ...................................................................................................12
CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................14
3.1
Nội dung nghiên cứu.......................................................................................14
3.2
Phương pháp nghiên cứu ................................................................................14
3.3.1 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng .........................................14
3.3.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm .......................................................14
3.3
Đặc điểm đối tượng nghiên cứu......................................................................15
3.3.1 Nguồn gốc:..................................................................................................15
3.3.2 Đặc điểm sinh trưởng:.................................................................................15
3.4
Phương pháp lấy mẫu và địa điểm thí nghiệm ...............................................17
3.4.1 Phương pháp lấy mẫu..................................................................................17
3.4.2 Địa điểm thí nghiệm......................................................................................18
3.4.3 Các chỉ tiêu theo dõi....................................................................................18
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...............................................................32
4.1
Đặc điểm sinh trưởng của tre Luồng ..............................................................32
4.2
Tính chất vật lý ...............................................................................................34
4.2.1 Độ ẩm..........................................................................................................34
4.2.2 Khối lượng thể tích .....................................................................................34
4.3
Thành phần hóa học........................................................................................35
4.3.1 Hàm lượng Cellulose ..................................................................................36
4.3.2 Hàm lượng Lignin.......................................................................................37
4.3.3 Hàm lượng Pentosan ...................................................................................37
4.3.4 Hàm lượng tro .............................................................................................38
4.3.5 Hàm lượng chất tan trong dung môi hữu cơ Alcol – Benzen .....................39
4.3.6 Hàm lượng chất tan trong nước nóng .........................................................40
v
4.3.7 Hàm lượng chất tan trong NaOH 1%..........................................................41
4.4 Hình thái xơ sợi....................................................................................................43
4.5
Nhận xét..........................................................................................................44
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................46
5.1
Kết Luận .........................................................................................................46
5.2
Kiến nghị .......................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Ý nghĩa
Thứ nguyên
Vbh
thể tích mẫu tre đạt trạng thái ướt
cm3
tkk
kích thước bề dày thành của mẫu tre lúc khô kiệt
mm
Vkk
thể tích mẫu tre khô kiệt
cm3
mkk
khối lượng mẫu tre khô kiệt
γkk
khối lượng thể tích mẫu tre khô kiệt
ttb
kích thước bề dày thành của mẫu tre lúc ngoài không khí
mm
Vtb
thể tích mẫu tre khô trong không khí
cm3
mtb
khối lượng mẫu tre khô trong không khí
γtb
khối lượng thể tích mẫu tre khô trong không khí
l
chiều dài sợi mẫu tre
mm
d
đường kính sợi mẫu tre
μm
vii
g
g/cm3
g
g/cm3
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 4.1: Bảng một số thông số đặc điểm sinh trưởng của tre Luồng.........................33
Bảng 4.2: Bảng kết quả tỷ lệ độ ẩm của tre Luồng.......................................................34
Bảng 4.3: Bảng kết quả khối lượng thể tích của tre Luồng ..........................................35
Bảng 4.4: Tỷ lệ thành phần Cellulose của tre Luồng ...................................................36
Bảng 4.5: Tỷ lệ thành phần Lignin của tre Luồng ........................................................37
Bảng 4.6: Tỷ lệ thành phần Pentosan của tre Luồng ....................................................38
Bảng 4.7: Tỷ lệ hàm lượng tro của tre Luồng...............................................................38
Bảng 4.8: Tỷ lệ thành phần chất tan trong Alcol – Benzen của tre Luồng...................39
Bảng 4.9: Tỷ lệ thành phần chất tan trong nước nóng của tre Luồng ..........................40
Bảng 4.10: Tỷ lệ thành phần chất tan trong NaOH 1% của tre Luồng.........................41
Bảng 4.11: Bảng tổng kết chiều dài xơ sợi, khối lượng thể tích và thành phần hóa học
.......................................................................................................................................42
Bảng 4.12: Hình thái xơ sợi tre Luồng .........................................................................43
viii
DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ
Trang
Biểu đồ 4.1: Tỷ lệ độ ẩm của tre Luồng ở ba phần gốc, thân, ngọn.............................34
Biểu đồ 4.2: Tỷ lệ khối lượng thể tích cơ bản của tre Luồng .......................................35
Biểu đồ 4.3: Tỷ lệ thành phần Cellulose của tre Luồng ...............................................36
Biểu đồ 4.4: Tỷ lệ thành phần Lignin của tre Luồng....................................................37
Biểu đồ 4.5: Tỷ lệ thành phần Pentosan của tre Luồng ................................................38
Biểu đồ 4.6: Tỷ lệ hàm lượng tro của tre Luồng ..........................................................39
Biểu đồ 4.7: Tỷ lệ thành phần chất tan trong Alcol – Benzen của tre Luồng ..............40
Biểu đồ 4.8: Tỷ lệ thành phần chất tan trong nước nóng của tre Luồng ......................41
Biểu đồ 4.9: Tỷ lệ thành phần chất tan trong NaOH 1% của tre Luồng.......................41
Biểu đồ 4.10: Tỷ lệ thành phần hóa học của tre Luồng................................................43
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1: Bụi tre và măng tre Luồng tại Làng tre Phú An ...........................................15
Hình 3.2: Mô phỏng một số bộ phận tre Luồng ...........................................................16
Hình 3.3: Thân tre Luồng tại Làng tre Phú An.............................................................17
Hình 3.4: Gốc, thân, ngọn của thân tre Luồng ................................................................17
Hình 3.5: Mẫu thí nghiệm xác định khối lượng thể tích gốc Luồng. ...........................20
Hình 3.6: Xác định chất tan trong Alcol – Benzen tại Trung tâm Môi Trường ...........22
Hình 3.7: Xác định chất tan trong nước nóng tại Trung tâm Môi Trường...................23
Hình 3.8: Thí nghiệm xác định hàm lượng pentosan tại Trung tâm Môi Trường........26
Hình 3.9: Thí nghiệm xác định hàm lượng Lignin tại Trung tâm Môi Trường ...........27
Hình 3.10: Thí nghiệm xác định hàm lượng Cellulose tại Trung tâm Môi Trường.....28
Hình 3.11: Mẫu thí nghiệm sau khi đun cách thủy.......................................................29
Hình 3.12: Mẫu thí nghiệm lên tiêu bản.......................................................................30
Hình 4.1: Bụi tre Luồng tại Làng tre Phú An ...............................................................32
Hình 4.2: Hình thái xơ sợi tre Luồng............................................................................44
x
LỜI NÓI ĐẦU
Hình ảnh làng quê với bờ tre xanh đã đi vào văn hóa Việt Nam từ rất lâu như
một hình ảnh thân thuộc, giản dị mà đầy sức sống. Cây tre là biểu tượng của làng quê
Việt Nam, tượng trưng cho tinh thần người Việt kiên cường mà bất khuất trước giặc
xâm lăng, cũng như tinh thần lạc quan vượt qua mọi sóng gió của cuộc đời. Hơn nữa
hình ảnh tre còn gắn liền với hình ảnh của các vị anh hùng trong các cuộc chiến chống
quân xâm lược bảo vệ cho chính nghĩa, biểu tượng cho những con người nông dân tốt
bụng chăm chỉ. Chính vì thế mà hình ảnh cây tre luôn hiện diện và gần như không thể
thiếu trong đời sống của người Việt. Thân tre có thể dùng làm nhà cửa, công cụ, sản
xuất các mặt hàng thủ công mỹ nghệ, làm giấy và bột giấy, dụng cụ thể dục thể thao,
nhạc cụ, bàn ghế, tủ giường từ thô sơ đến cao cấp và các đồ gia dụng khác.
Những giá trị thực tế mà tre đem lại cho con người không thể kể hết và trong
thực trạng hiện tại thì tre là loại lâm sản quan trọng đáp ứng cho nguồn nguyên liệu gỗ
khan hiếm.Trong những năm gần đây, nguồn nguyên liệu gỗ càng khan hiếm không đủ
đáp ứng nhu cầu của xã hội thì tre đã và đang thay thế một phần nguyên liệu gỗ phục
vụ cho nhiều lĩnh vực. Đặc biệt là trong ngành công nghiệp giấy nguồn nguyên liệu là
vấn đề được quan tâm hàng đầu.
Tre Luồng là loại tre được trồng phổ biến ở Việt Nam, có trữ lượng lớn, tốc độ
tăng trưởng nhanh, chu kỳ khai thác ngắn và dễ trồng, dễ chăm sóc đặc biệt thích nghi
với điều kiện khí hậu ở Việt Nam. Tre Luồng cũng có nhiều ứng dụng như các loại tre
khác trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội.
Trước vai trò quan trọng và nhằm tìm ra các phương pháp công nghệ thích hợp
và nâng cao giá trị sử dụng của tre Luồng trong công nghiệp giấy, nhận được sự phân
công của Khoa Lâm Nghiệp với sự hướng dẫn của TS. Hoàng Thị Thanh Hương và
TS. Diệp Thị Mỹ Hạnh, tôi xin phép được thực hiện đề tài “Xác định thành phần hóa
học của tre Luồng (Dendrocalamus membranaceus Munro) làm nguyên liệu sản
xuất bột giấy”. Với mục đích tạo ra những hướng đi mới trong việc sử dụng nguồn
nguyên liệu tre trong sản xuất giấy góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng và đáp ứng
nhu cầu tiêu thụ giấy của xã hội.
xi
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1
Tính cấp thiết của đề tài
Giấy là sản phẩm không thể thiếu trong hoạt động xã hội của bất kỳ nước nào.
Mặt dù các phương tiện tin học trong thông tin và lưu trữ phát triển mạnh, nhưng giấy
vẫn luôn là sản phẩm không thể thay thế được trong hoạt động giáo dục, in ấn, báo chí,
văn học,…
Nhu cầu về giấy và các sản phẩm làm từ giấy của con người ngày càng tăng gây
nên tình trạng khan hiếm trầm trọng nguyên liệu giấy không chỉ ở nước ta mà ở cả các
nước trên thế giới. Tính đến thời điểm năm 2000, tổng sản phẩm giấy các loại của
nước ta chỉ đạt khoảng 0,35 triệu tấn/năm, mức tiêu thụ bình quân là 7,6 kg/người.
Mức này còn rất thấp so với các số liệu tương ứng của thế giới là trên 400 triệu
tấn/năm và 50 kg giấy/người [17]. Trong khi 1 tấn giấy cần 3 tấn gỗ khô và phải cần 6
– 10 năm mới trồng được một thế hệ mới nên lượng tiêu thụ thiếu hụt còn lại phải
nhập khẩu. Vì vậy, việc tìm hiểu và khảo sát nguyên liệu làm giấy là một vấn đề quan
trọng và cấp thiết.
Theo xu hướng phát triển hiện nay, để thực hiện được mục tiêu loại nguyên liệu
cần có trữ lượng lớn, tốc độ tăng trưởng nhanh và chu kì khai thác ngắn thì nổi trội
hơn cả chính là nguồn nguyên liệu từ tre. Trong thực tế nguyên liệu tre đã được dùng
phổ biến để sản xuất vật dụng trong đời sống cũng như trong nhiều lĩnh vực xã hội
khác. Song sử dụng làm nguyên liệu giấy sẽ mang lại cho ta rất nhiều lợi ích. Do nhu
cầu lớn và ngày càng tăng của người dân đối với nguồn nguyên liệu này nên đòi hỏi ta
phải có kế hoạch phát triển trồng một cách hợp lí, sử dụng có hiệu quả đồng thời quản
lý, kinh doanh và tái tạo lại được nguồn nguyên liệu quý này.
Trong cơ cấu rừng trồng hiện nay, tre Luồng đã được gây trồng và phát triển
rộng rãi ở nhiều nơi. Bên cạnh những ưu điểm về chu kỳ khai thác ngắn (3 – 4 năm);
màu sắc, chiều dài sợi lớn, hàm lượng cellulose của loại tre trên đều cao, để đáp ứng
được cho việc sử dụng làm bột giấy ta còn cần phải biết các chỉ tiêu khác để có
1
phương pháp sử dụng nguồn nguyên liệu hợp lí và hiệu quả. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu
về thành phần hóa học của tre Luồng để sản xuất bột giấy là hết sức cần thiết và có ý
nghĩa về nhiều mặt.
1.2
Mục tiêu nghiên cứu
Tìm hiểu đặc điểm sinh trưởng, khảo sát tính chất vật lý, thành phần hóa học,
hình thái xơ sợi của tre Luồng nhằm mục đích góp phần tạo cơ sở khoa học vững chắc
cho việc sử dụng và áp dụng dây chuyền công nghệ sản xuất bột giấy hợp lý, có định
hướng phát triển sử dụng tre Luồng có hiệu quả kinh tế cao
1.3
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo về thành phần hóa học, tính
chất vật lý và hình thái xơ sợi của tre Luồng.
Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để các nhà sản xuất,
kinh doanh tre Luồng lựa chọn phương pháp gia công hợp lý và có định hướng sử
dụng hiệu quả. Vì vậy, việc tìm hiểu và khảo sát nguyên liệu tre sản xuất giấy có ý
nghĩa hết sức to lớn về mặt kinh tế và xã hội
1.4
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Tre Luồng (Dendrocalamus membranaceus Munro) được trồng tại Làng tre Phú
An (thuộc huyện Bến Cát – tỉnh Bình Dương).
Khí hậu: nhiệt đới gió mùa, một năm có hai mùa (mùa mưa và mùa khô).
Lượng mưa: lượng mưa trung bình 1500 - 2500 mm/năm.
Nhiệt độ: nhiệt độ bình quân 25 – 320C.
Phạm vi nghiên cứu
Do thời gian và thiết bị thí nghiệm có hạn, đề tài chỉ khảo sát tính chất vật lý
(độ ẩm, khối lượng thể tích), thành phần hóa học (Cellulose toàn phần, Lignin,
Pentosan, hàm lượng tro, chất tan trong dung môi hữu cơ Alcol – Benzen, chất tan
trong nước nóng và chất tan trong NaOH 1%); đặc điểm vật lý và hình thái xơ sợi của
tre Luồng ở tuổi thành thục (3 – 4 tuổi). Ngoài ra, tôi còn tìm hiểu và thu thập tài liệu
về đặc điểm sinh trưởng của loại tre này. Dựa trên cơ sở đó để có những nền tảng lựa
chọn nguyên liệu sản xuất bột giấy, hướng xây dựng công nghệ sản xuất thích hợp.
2
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1
Quá trình hình thành và phát triển của ngành công nghiệp giấy Việt Nam
Sản xuất giấy ở Việt Nam đã xuất hiện từ rất lâu, ít nhất từ thế kỉ thứ III nước ta
đã biết dùng nguyên liệu địa phương để làm ra một số loại giấy tốt. Từ thế kỉ thứ III
đến năm 1912 là thời kì làm giấy tiểu thủ công, xeo liềm trúc (dùng mành trúc làm
lưới) với phương pháp sản xuất còn rất thô sơ, lẻ tẻ ở làng Phi Đình (Vĩnh Phú), làng
Bưởi (ngoại thành Hà Nội) và ở một số nơi thuộc các tỉnh miền Trung và Nam Bộ.
Từ 1912 – 1960 là thời kì sản xuất giấy nửa thủ công nửa cơ giới. Mở đầu là
công ty giấy của thực dân Pháp ở Đông Dương xây dựng xí nghiệp bột giấy Việt Trì,
tiếp đó nhiều xí nghiệp giấy đã được xây dựng.
Từ 1960 – 1986 là giai đoạn các xí nghiệp giấy được xây dựng nhiều nhất và
nhờ đó đã làm thay đổi bộ mặt ngành công nghiệp giấy nước ta, đưa sản lượng từ
4.828 tấn (năm 1960) lên 50.948 tấn (năm 1970)…
Từ năm 1986 đến nay ngành công nghiệp giấy Việt Nam đã phát triển vượt bậc,
sản lượng giấy tăng 7,3 lần với nhiều chủng loại sản phẩm, xuất khẩu gần 100.000 tấn,
thỏa mãn 66% nhu cầu tiêu dùng. Quyết định 160/1988/QĐ-TTg ngày 04/09/1998 về
qui hoạch và phát triển ngành công nghiệp giấy đặt mục tiêu năm 2005 sản xuất đạt
288.000 tấn bột hóa tẩy trắng, 791.000 tấn giấy các loại và mức tiêu thụ theo đầu
người là 9,4 kg. Trên thực tế ngành giấy năm 2005 đã sản xuất được 80.000 tấn bột
hóa tẩy trắng, 25.000 tấn bột CTMP, 70.000 tấn bột hóa không tẩy và 105.000 tấn bột
bán hóa.
Công nghiệp sản xuất giấy nước ta phát triển chậm so với nhiều nước khác trên
thế giới là do nhiều nguyên nhân, chủ yếu do thiếu nguyên liệu, hóa chất, năng lượng
và phụ tùng, thiết bị thay thế. Vì vậy ngành công nghiệp giấy phát triển không chỉ để
đáp ứng nhu cầu về giấy tiêu dùng nội địa mà còn kích thích sự phát triển của các
ngành kinh tế khác (trồng rừng, cơ khí chế tạo, hóa chất,…), kích thích sự phát triển
3
giáo dục (đào tạo đại học, đào tạo ngành nghề…), tăng cường bảo vệ môi trường, phát
triển kinh tế vùng sâu vùng xa,…
Hiện nay các công ty sản xuất giấy ở Việt Nam chia làm hai nhóm: một nhóm
các công ty giấy của nhà nước và nhóm gồm hàng trăm các công ty giấy tư nhân. Các
công ty nhà nước thường có qui mô lớn hơn, máy móc hiện đại hơn các công ty tư
nhân. Các công ty nhà nước cung cấp khoảng hai phần ba nhu cầu giấy cho thị trường
trong nước, chủ yếu là các sản phẩm giấy viết và giấy in báo.
Chính phủ Việt Nam đã phê duyệt “Qui hoạch phát triển chiến lược tổng thể
ngành giấy Việt Nam đến năm 2010” với mục tiêu đến năm 2010 đạt sản lượng là 1
triệu tấn giấy các loại/năm và mức tiêu thụ bình quân là 13 kg giấy/người/năm. Để đạt
được chỉ tiêu này nhà nước đã có kế hoạch đầu tư cho chương trình trồng 1 triệu ha
cây nguyên liệu giấy, đầu tư mở rộng và tăng năng lực sản xuất của hầu hết các công
ty giấy khối nhà nước và xây dựng mới một số nhà máy sản xuất bột và giấy hiện đại
gần những vùng nguyên liệu.
Hiện nay nước ta mới có hai công ty sản xuất bột giấy là Bãi Bằng sản xuất bột
hóa và Tân Mai sản xuất bột cơ, chủ yếu đáp ứng nhu cầu sản xuất ngay tại các công
ty đó. Còn các công ty giấy khác thì dùng nguồn nguyên liệu bột nhập, giấy tái sinh và
một lượng nhỏ bột giấy phi gỗ sản xuất trong nước để sản xuất giấy [18].
2.2
Khái quát về nguồn nguyên liệu làm giấy
Rừng là nguồn chủ yếu cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất
giấy. Ở Việt Nam rừng chiếm khoảng 17,8 triệu ha, bằng 23,6% tổng diện tích đất tự
nhiên toàn quốc. Trong đó rừng gỗ lá kim (chủ yếu thông 2 lá và 3 lá) chiếm khoảng
320.400 ha bằng 1,8% diện tích; rừng gỗ lá rộng chiếm 13.795.000 ha bằng 77,5%
diện tích và rừng tre nứa chiếm hơn 1 triệu ha bằng 14,2% diện tích rừng tự nhiên [8].
Hầu hết tất cả các loại cây có chứa xơ sợi cellulose đều có thể làm được bột
giấy. Hiện nay, ở nước ta đang sử dụng các loại nguyên liệu sau đây để làm bột giấy:
2.2.1 Nguyên liệu gỗ
Gỗ lá kim
Gỗ lá kim gồm có các loại thông – những cây lá nhọn, không rụng lá vào mùa
khô. Gỗ lá kim là nguyên liệu quan trọng trong công nghệ hóa, đặc biệt cho sợi nhân
tạo và giấy. Trong ngành sản xuất bột giấy người ta sử dụng nhiều nhất là thông 3 lá
4
do loại thông này có hàm lượng cellulose cao (khoảng 57%) và hàm lượng nhựa ít
(khoảng 2,5%). Tại miền Nam nước ta thông 3 lá chiếm 90.000 ha, riêng ở Lâm Đồng
có diện tích khoảng 75.000 ha. Gỗ thông có xơ sợi dài 3 – 4 mm nhưng tốc độ tăng
trưởng chậm, chu kì khai thác dài 20 – 40 năm.
Gỗ lá rộng
Gỗ lá rộng có nhiều loại hơn gỗ lá kim, đặc biệt là vùng nhiệt đới và cận nhiệt
đới. Gỗ lá rộng có độ dài xơ sợi 0,7 – 1,8 mm, thông thường là 1,0 – 1,2 mm và chứa
các thành phần hóa học cellulose (40 – 53%), hemicellulose (27 – 40%), lignin (16 –
30%). Chu kì khai thác từ 7 – 15 năm.
Các loại nguyên liệu gỗ lá rộng thường dùng là gỗ bạch đàn, keo lá tràm, keo
lai, keo tai tượng, so đũa, cao su già, mỡ,…
Gỗ lá rộng có độ dài xơ ngắn (< 2 mm) làm chậm quá trình thoát nước khỏi tờ
giấy ướt trên lưới xeo gây ảnh hưởng đến chất lượng giấy nên thường được dùng để
sản xuất loại giấy trung bình. Hiện nay các nhà máy giấy thường phối chế cả hai loại
gỗ lá rộng và gỗ lá kim trong dây chuyền sản xuất để làm ra các loại giấy chất lượng
cao thay thế một phần giấy nhập và giảm bớt chi phí nhập xơ sợi dài.
2.2.2
Nguyên liệu phi gỗ
Tre nứa
Gồm các loại tre, nứa, lồ ô,… có tốc độ tăng trưởng nhanh, chu kì khai thác
ngắn (3 – 5 năm), trữ lượng lớn, xơ sợi dài hơn gỗ lá rộng và là nguyên liệu sản xuất
bột giấy phổ biến ở nước ta. Thành phần hóa học có hàm lượng cellulose cao 50 –
66%, hemicellulose 15 – 22%, lignin 21 – 30%.
Loại thân thảo
Thường sử dụng các loại rơm rạ, sậy, hàm lượng cellulose không quá 40% so
với nguyên liệu khô tuyệt đối. Chiều dài xơ sợi ngắn hơn gỗ lá rộng, cường độ xơ kém
bền và có hàm lượng Silic khá cao. Vì vậy loại nguyên liệu này không thể sản xuất ra
giấy có chất lượng cao mà chỉ để phối trộn với các loại bột giấy khác nhưng không quá
20%. Chu kì khai thác ngắn từ 6 tháng đến 1 năm.
Loại nguyên liệu dùng vỏ
Thường là các cây dó, đay xơ, chuối, dứa,… có hàm lượng cellulose khá cao,
chiều dài xơ sợi dài nhất, độ bền cơ lý cao. Xơ đay có chiều dài bình quân 20 mm,
5
thích hợp để sản xuất giấy mỏng cao cấp. Thân cây đay, bông, dâu tằm,… có xơ sợi
kém bền hơn so với rơm, có thể dùng sản xuất giấy carton.
Loại tận dụng phế liệu công nghiệp, nông nghiệp
Gồm các loại bã mía, bao tải, giẻ rách, giấy loại các sách báo cũ.
Về thành phần hóa học, bã mía chứa 40 – 50% cellulose, 18 – 23% lignin và 20 –
25% pentosan. Bã mía là nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghệ hóa ở nhiều
nước trên thế giới và ở Việt Nam cũng đã được sử dụng nhiều thập kỉ để sản xuất giấy.
Bã mía có chiều dài xơ trung bình 1,0 – 1,35 mm, cường độ xơ sợi kém, hàm lượng silic
khá cao.
Giấy nấu từ giẻ rách xuất hiện lần đầu tiên ở Ả Rập sau đó phát triển ở châu Âu
và Bắc Mỹ.
Các loại giấy báo cũ và bao tải thì được tái chế để sản xuất giấy vệ sinh và giấy
carton.
2.3
Những nguyên tắc cơ bản chọn nguyên liệu làm giấy
Việc lựa chọn nguyên liệu làm giấy dựa trên tiêu chuẩn kỹ thuật qui định cho
ngành giấy gồm có các loại chỉ tiêu sau: [3]
2.3.1 Chỉ tiêu tiêu chuẩn vật lý của nguyên liệu
Chỉ tiêu độ ẩm %
Chỉ tiêu này giúp kiểm tra tuổi nguyên liệu khai thác hợp lý hay không. Khi
nguyên liệu đã khô gió độ ẩm giúp ta xác định độ khô tuyệt đối của nguyên liệu và
chọn nồng độ hóa chất, tỷ lệ dịch nấu nguyên liệu.
Chỉ tiêu khối lượng thể tích (g/cm3)
Chỉ tiêu này giúp lựa chọn nguyên liệu và khúc tuyến nấu thích hợp.
Về nguyên liệu làm giấy phải chọn loại có cấu trúc mạng lưới có các liên kết
giữa các tế bào không chặt chẽ quá để hóa chất thẩm thấu dễ dàng, phản ứng xảy ra
đồng đều mọi nơi của mảnh nguyên liệu để quá trình nấu nhanh.
Chỉ tiêu này khi khảo sát được biểu thị trên khối lượng thể tích của nguyên liệu.
Khi cấu tạo nguyên liệu càng chặt, các mao quản xếp sít lại với nhau, khối lượng thể
tích sẽ cao và thường lớn hơn 1 g/cm3. Còn ngược lại thì khối lượng thể tích nhỏ hơn 1
g/cm3. Ngành giấy thường chọn nguyên liệu có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1 g/cm3.
Khối lượng thể tích của nguyên liệu còn phụ thuộc vào hàm lượng nước có trong
6
nguyên liệu, vì vậy khi so sánh các loại nguyên liệu với nhau phải so sánh ở cùng
trạng thái khô tuyệt đối.
2.3.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật về thành phần hóa học của thực vật
Hàm lượng % Cellulose toàn phần
Đây là chỉ tiêu quan trọng đầu tiên phải khảo sát, vì nó là thành phần chính để
cấu tạo nên tờ giấy. Để đảm bảo về mặt kinh tế kỹ thuật, hàm lượng phải đạt tối thiểu
từ 35% trở lên so với nguyên liệu khô tuyệt đối.
Cellulose là thành phần chính trong sản xuất bột giấy được cấu thành bởi các tế
bào xơ sợi mà các tế bào này gồm chủ yếu là cellulose ở vách hậu lập. Cellulose thuộc
loại polysaccharide không có tính đường, là thành phần chính của tế bào thực vật.
Cellulose làm cho thực vật có tính bền cơ học, tính đàn hồi và là bộ xương của tất cả
các loại cây, trong tế bào thực vật, cellulose được hình thành nhờ quá trình quang hợp.
Cellulose không tan trong nước, nguyên nhân là do sự hình thành một số lớn
liên kết hydrogen giữa các đại phân tử. Cellulose có độ bền cơ học cao do độ dài của
đại phân tử của nó cũng như sự định hướng song song giữa chúng. Các đại phân tử này
liên kết với nhau trong khu vực hướng song song bằng các liên kết hydrogen giữa các
nhóm hydroxyl – OH, các liên kết này tuy yếu đối với trục sợi nhưng có số lượng rất
lớn, gây ra lực tương tác tổng hợp mạnh lên rất nhiều, chúng ngăn cản các đại phân tử
trượt lên nhau, tạo sự đan dệt trong cấu trúc giấy.
Như vậy ngoài yếu tố cellulose là thành phần quyết định cấu trúc giấy sợi trong
quá trình công nghệ để tạo sự đan dệt tốt cần phải tăng cường các cầu nối hydrogen.
Hàm lượng % Hemicellulose (Hexosan, Pentosan)
Hemicellulose là những polysacharide phức tạp hơn cellulose, nó có mạch ngắn
hơn và có sự phân nhánh. Tuy vậy, hemicellulose thủy phân dễ dàng hơn cellulose và
tạo thành những đường có thể chia thành hai nhóm:
Hexosan (Mana, Galcatan) thường bị phân hủy và hòa tan trong dịch nấu và
được thải ra ngoài.
Pentosan (Araban, Xylan) thì khá bền vững dưới tác dụng của hóa chất. Sau quá
trình chế biến sợi, vẫn còn lưu trong xơ sợi, do Pentosan đã được định hướng theo
cellulose.
7
Như vậy, chỉ tiêu này càng thấp càng tốt, vì nếu hàm lượng này cao quá sẽ ảnh
hưởng đến tính bền cơ lý của tờ giấy biểu hiện trên chỉ tiêu độ kháng kéo, độ xé thấp
và hiệu suất thu hoạch bột. Tuy nhiên thành phần này cũng có một tỉ lệ hợp lý để tăng
cường độ kết hợp tờ giấy, các thớ sợi phân bố đều, đan chặt làm cho mặt giấy đều,
nhẵn và chặt chẽ hơn.
Hàm lượng % Lignin
Lignin là hợp chất liên kết các tế bào của gỗ và quá trình sản xuất bột giấy nói
chung là quá trình tác kích vào lignin để làm phân ly các tế bào sợi. Vì thế, hàm lượng
lignin có ảnh hưởng đến mức tiêu hao hóa chất trong quá trình nấu bột cũng như tẩy
trắng bột giấy. Nói cách khác, trong công nghiệp giấy, lignin là thành phần cần loại ra
để giải phóng các bó sợi và phải được tẩy sạch phần xơ sợi còn lignin để đạt đến một
độ thuần khiết về mặt hóa học (tẩy trắng giấy và nâng cao chất lượng giấy).
Chỉ tiêu này càng thấp càng tốt vì nó là chất keo tự nhiên gây trở ngại cho việc
tách các thành phần phụ trợ khác khỏi các tế bào thớ sợi làm giấy. Thành phần này cao
thì tiêu hao nhiều hóa chất để tách nó, làm cho giấy có màu sẫm tốn hóa chất để tẩy.
Hàm lượng % các chất tan trong dung môi trung tính (tan trong nước lạnh và
nước nóng)
Đây là chỉ tiêu biểu thị hàm lượng thành phần các đường và tinh bột trong
nguyên liệu. Hàm lượng này càng thấp càng tốt nếu cao quá làm tiêu tốn hóa chất nấu
nguyên liệu.
Hàm lượng % chất tan trong dung dịch NaOH 1%
Đây là chỉ tiêu biểu thị thành phần protein có trong nguyên liệu, nếu thành phần
này cao sẽ làm tiêu tốn hóa chất nấu nguyên liệu và gây khó khăn cho quá trình xử lý
bột sau nấu do độ nhớt cao.
Hàm lượng % các chất tan trong hỗn hợp Alcol – Benzen
Chỉ tiêu này biểu thị các thành phần nhựa, pectin, chất béo, sáp,… trong nguyên
liệu, hàm lượng này cao cũng làm tiêu tốn hóa chất nấu, mặt khác nghiên cứu chỉ tiêu
này giúp ta lựa chọn phương pháp nấu nguyên liệu.
Hàm lượng % tro
Chỉ tiêu này biểu thị thành phần muối khoáng trong nguyên liệu, chỉ tiêu này
cao sẽ làm tiêu tốn hóa chất nấu nguyên liệu.
8
2.3.3 Tiêu chuẩn về hình thái xơ sợi
Chỉ tiêu này đánh giá chất lượng bột nấu tốt hay xấu, quyết định lựa chọn sản
xuất các loại mặt hàng giấy cụ thể, mặt khác còn lựa chọn phương pháp sản xuất bột
giấy. Nghiên cứu hình thái xơ sợi còn giúp chọn chế độ nghiền bột sau nấu hợp lý khi
chế biến bột để xeo giấy [3].
Chất lượng bột giấy được đánh giá là tốt khi trong nguyên liệu có thành phần
xơ dài chiếm tỉ lệ cao và kích thước xơ sợi tương đối đồng đều. Về tương quan tỉ lệ
hình thái xơ sợi trong nguyên liệu thì tỉ lệ xơ dài (> 3 mm) phải cao, thành phần xơ
trung bình (> 1,5 mm) phải chiếm một tỉ lệ hợp lý và thành phần xơ ngắn (< 1 mm)
phải có tỉ lệ rất thấp. Ngoài chiều dài sợi còn xét cả đường kính sợi, sợi có chiều dài
lớn và đường kính nhỏ thì tốt hơn thớ sợi có chiều dài ngắn và đường kính lớn. Điều
này có nghĩa tăng cường bề mặt tiếp xúc và số lượng nhóm OH được hướng ra ngoài
nhiều. Vì khi nguyên liệu bột dễ đánh tơi, chổi hóa, mỗi sợi sẽ thành những bó sợi cắt
ngắn theo yêu cầu hợp lý làm tăng bề mặt xung quanh lên nhiều nhóm OH được
hướng ra ngoài. Các nhóm OH mặt ngoài xơ sợi dễ liên kết bằng ái lực hóa học, do
vậy tạo điều kiện cho sợi đan dệt tốt khi xeo và làm tăng tính bền cơ lý của tờ giấy.
Độ dài tương đối = chiều dài sợi / bề rộng sợi = Độ mảnh
Việc nghiên cứu hình thái xơ sợi sẽ giúp cho sự lựa chọn phương pháp chế biến
bột giấy và quyết định loại bột đó sản xuất mặt hàng giấy nào là thích hợp, hoặc lựa
chọn tỷ lệ phối chế với loại bột khác để sản xuất mặt hàng, phẩm cấp giấy theo ý
muốn. Ngoài ra, nó còn giúp cho sự lựa chọn phương thức nghiền bột ở giai đoạn chế
luyện bột cho xeo giấy.
2.3.4 Tiêu chuẩn về tốc độ tăng trưởng và luân kỳ khai thác nguyên liệu để duy
trì sản xuất liên tục
Trên đây chỉ là điều kiện cần về chất lượng đối với nguyên liệu làm giấy, nhưng
mới chỉ đáp ứng yêu cầu này thì chưa đủ. Nguyên liệu dùng để sản xuất còn đòi hỏi
loài cây có tốc độ phát triển nhanh, trữ lượng lớn, phải đảm bảo luân kỳ khai thác cho
công nghệ sản xuất giấy một cách liên tục và lâu dài [3].
Nếu nguyên liệu có tốc độ tăng trưởng chậm và trữ lượng không lớn, không
đảm bảo luân kỳ khai thác liên tục, không đảm bảo hiệu quả kinh tế thì cũng không
đảm bảo tiêu chuẩn nguyên liệu làm giấy.
9
Ở đề tài này tôi chỉ đi sâu khảo sát ba tiêu chuẩn trên. Nhưng theo tài liệu tôi thu
thập được thì tre có ưu điểm là trữ lượng lớn, tốc độ tăng trưởng nhanh và chu kỳ khai
thác ngắn nên có thể được xem thỏa mãn về chất lượng đối với nguyên liệu làm giấy.
2.4
Khái quát tình hình tre nứa
Tre nứa thuộc lớp thực vật một lá mầm, ngành thực vật hạt kín, họ Hòa Thảo.
Tre nứa trên thế giới có khoảng 75 họ và 1250 loài, phân bố rộng khắp từ châu Á,
Trung Nam Mỹ đến châu Phi, thuộc các vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và số ít ở vùng ôn
đới, hàn đới. Diện tích tre nứa cả thế giới có khoảng 20 triệu ha tập trung nhiều ở
Trung Quốc, Ấn Độ, Mianma chiếm 2/3 diện tích toàn thế giới. Đặc biệt, Trung Quốc
là quốc gia có diện tích và sản lượng tre đứng đầu thế giới.
Tre nứa chủ yếu tập trung ở châu Á – Thái Bình Dương và Việt Nam là một
trong những quốc gia thuộc trung tâm khu vực Đông Nam Á với vùng khí hậu nhiệt
đới ẩm. Đây là nơi thích hợp cho các loài thực vật phát triển, chính vì vậy thực vật ở
Việt Nam rất đa dạng và phong phú trong số đó không thể không nhắc đến tre nứa ở
Việt Nam.
Ở Việt Nam, Phạm Hoàng Hộ (1990) đã thống kê được 102 loài tre, nứa, thuộc 19 chi.
Nhưng giữa năm 2003, các nhà khoa học của Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam
và Viện Điều tra quy hoạch đã phát hiện thêm 6 chi, 21 loài tre lần đầu tiên được ghi
nhận của Việt Nam và 23 loài tre mới cho khoa học, đưa tổng số loài tre nứa của Việt
Nam lên gần 150 loài thuộc 25 chi. Theo dự đoán, nếu được điều tra đầy đủ, số loài tre
nứa của Việt Nam có thể lên đến 250 – 300 loài.
Theo Biswas (1995) thì Việt Nam có tới 92 loài tre thuộc 16 chi. Cũng năm
1995, Nguyễn Tử Ưởng và Nguyễn Đình Hưng thì thông báo có khoảng 150 loài tre
nứa thuộc 20 chi ở Việt Nam. Tổng số tre nứa được thống kê năm 2000 là 23 chi và
121 loài (Phạm Hoàng Hộ). Gần đây kết quả nghiên cứu của các nhà thực vật Việt
Nam (Vũ Văn Dũng và cộng sự, 2003 – 2004) đã bổ sung nhiều loài tre mới cho Việt
Nam và dự đoán nếu được điều tra đầy đủ hơn, tổng số tre nứa của Việt Nam sẽ là
khoảng 200 loài và 30 chi. Trong “19 loài tre ưu tiên cao để quốc tế hành động” thì
Việt Nam có khoảng 6 đến 7 loài.
Ở Việt Nam, tre được phân bố khắp cả nước nhưng nhiều nhất là ở miền Đông
Nam Bộ, Tây Nguyên, Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ. Theo “số liệu kiểm kê rừng Việt
10
Nam năm 2001” của Ban Chỉ đạo kiểm kê rừng Trung ương thì ở Việt Nam tổng diện
tích rừng tre là 1.489.068 ha, với tổng trữ lượng là 840.076.000 cây; trong đó có
1.415.552 ha rừng tre tự nhiên (cả rừng tre thuần loại hỗn giao với gỗ), với trữ lượng
8.304.693.000 cây và 73.516 ha rừng tre trồng với trữ lượng 96.074.000 cây [25].
2.5
Cơ sở lựa chọn tre nứa làm nguyên liệu sản xuất giấy
Tre nứa là lâm sản đứng thứ 2 sau gỗ và là cây lâm nghiệp ngày càng được
nhiều nước quan tâm phát triển. Ở Việt Nam, tre được phân bố khắp cả nước nhưng
nhiều nhất là ở miền Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ.
Tre thích nghi ở vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới. Tre là loài cây sinh
trưởng nhanh, từ khi ra măng đến lúc trưởng thành chỉ trong một thời gian ngắn từ 2 –
3 tháng có thể đạt tới chiều cao từ 5 – 20 m. Sau 3 -5 năm có thể khai thác và sử dụng
được. So với nguyên liệu gỗ, tre có trữ lượng lớn, chu kỳ khai thác ngắn. Vì vậy, xét
về hiệu quả kinh tế nếu sử dụng tre để làm giấy sẽ rất có lợi, bảo đảm luân kỳ khai
thác sản xuất liên tục, đáp ứng được một phần tình trạng nguyên liệu đang thiếu hụt
cho sản xuất bột giấy.
Về chất lượng bột tre, tỷ trọng tre nhỏ hơn 1 g/cm3 rất thích hợp cho nấu
nguyên liệu bột giấy vì dịch nấu dễ thẩm thấu, bột mau chín, chín đều, chất lượng bột
đồng đều, rút ngắn thời gian nấu.
Một số kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học của tre (4 tuổi) cho thấy hàm
lượng cellulose 50 - 66%, hàm lượng lignin 28 – 32%, hàm lượng pentosan 21 – 23%.
Và khi nghiên cứu cấu trúc sợi tre kết quả cho thấy rằng không có sự khác biệt giữa
các sợi của phần đỉnh và gốc cũng như các sợi tre của cành và lá. Điều này có nghĩa là
cellulose của tre đồng nhất hoàn toàn trên cây.
Trong khi đó gỗ có thay đổi, thành phần hóa học giữa thân và cành khác biệt rõ
rệt, tỷ lệ cellulose ở cành ít hơn rất nhiều so với phần thân. Trong công nghệ sản xuất
bột giấy nếu sử dụng ngọn, cành chế biến thành sợi thì tỷ lệ sợi rất thấp.
Hiện nay có khoảng 35 loài tre đã được sử dụng để làm nguyên liệu sản xuất
bột giấy. Bột giấy từ tre chiếm đến 60 - 70% bột giấy nguyên liệu ở các tỉnh miền Bắc,
Thanh Hóa và tỉnh Bình Phước. Loài Luồng Dendrocalamus membranaceus Munro là
loại cho năng suất cao ở nhiều rừng tre rậm rạp Thanh Hóa và rải rác vùng Trường
Sơn. Loài Giang Dendrocalamus patellaris Gamble ở rừng Nghệ An, Thanh Hóa,
11
Tuyên Quang, Vĩnh Phú, Lào Cai cũng cho bột giấy cao phẩm. Tre làm giấy chỉ có
chu kỳ là 3 năm đốn một lần, trong khi rừng gỗ hay gỗ thông v.v... làm giấy chu kỳ dài
hơn nhiều.
2.6
Tổng quan các công trình đã nghiên cứu về thành phần hóa học của tre
nứa trong và ngoài nước
Trong nhiều năm gần đây các nhà nghiên cứu trên thế giới đã nghiên cứu và sản
xuất ra nhiều loại sản phẩm từ tre. Các nghiên cứu của các nhà khoa học chủ yếu tập
trung vào đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lý, thành phần hóa học của tre và công nghệ
chế biến các sản phẩm từ tre. Với diện tích và trữ lượng tre dồi dào, Trung Quốc là
nước có nhiều công trình nghiên cứu vể tre nhất. Việc nghiên cứu chủ yếu do các
trường, Viện nghiên cứu tre thực hiện như: Hội Khoa Học Kỹ Thuật Lâm Nghiệp
Trung Quốc, Viện Khoa Học Lâm Nghiệp Trung Quốc, Viện nghiên cứu gỗ Nhật Bản,
Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật tre Trung Quốc và các trường Đại học như: Trường
Đại học Nam Kinh Trung Quốc, Trường Đại học Nam Kinh Trung Quốc, Trường Đại
học Kyoto, Tổ chức mây tre thế giới (INBAR),…
Năm 1912, Raitt, tác giả đầu tiên đã nghiên cứu thành công việc đưa tre nứa
vào cơ cấu nguyên liệu giấy sợi đã làm giảm nỗi lo về sự thiếu hụt nguyên liệu cho
ngành giấy sợi.
Ở Việt Nam, mặc dù tre được sử dụng từ rất lâu, song việc nghiên cứu về đặc
điểm cấu tạo, tính chất, công nghệ gia công chế biến và sử dụng tre mới bắt đầu từ
năm 1968 của Bộ môn gỗ Trường Đại học Lâm nghiệp với việc tiến hành nghiên cứu
đặc điểm, tính chất tre Gai vùng Đông Triều, Quảng Ninh. Các nghiên cứu ứng dụng
bắt đầu vào những năm 80 tuy có nhiều hướng đi khác nhau, nhưng đều nhắm đến mục
tiêu cuối cùng là sử dụng tre sao đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất.
Từ năm 1975 – 1980, Viện Công nghiệp rừng, nay là viện Khoa học Lâm nghiệp
Việt Nam đã có những nghiên cứu chế biến tre, luồng, nứa bằng phương pháp cơ học và
hóa học. Trong đó có công trình nghiên cứu “ Nghiên cứu chế biến hóa học luồng” của
PTS. Hà Chu Chử. Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu chủ yếu quan tâm
đến công nghệ chế biến và sử dụng tre, chúng tôi tổng hợp một số kết quả nghiên cứu
như sau.
12
Năm 1993, Hứa Thị Huần đã nghiên cứu “Xây dựng chế độ công nghệ sản xuất
ván sợi từ nguyên liệu tre Lồ ô và gỗ Bạch Đàn”.
Năm 1995, Đoàn Bổng và các cộng tác viên Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt
Nam đã thực hiện đề tài “Sử dụng Lồ ô, Song mật, Dó, Bạch đàn, Keo tai tượng sản
xuất giấy”.
Hứa Vĩnh Tùng “Khai thác và bảo đảm tái sinh và sử dụng tre lồ ô cho nguyên
liệu giấy”, Trung tâm nghiên cứu Lâm sinh Lâm Đồng – Viện Khoa học Lâm Nghiệp
Việt Nam.
Nguyễn Lâm Phong, “Nghiên cứu sinh lý tre nứa và ứng dụng của nó trong
công nghệ giấy và cellulose”, Tạp chí Công nghiệp Giấy số 1/1982.
Lê Văn Mười (1979), “ Bước đầu nghiên cứu sự biến động về thành phần hóa
học của tre gai và vấn đề sử dụng tre gai trong công nghiệp giấy sợi”, Luận văn tốt
nghiệp trường ĐH. Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh.
Nguyễn Thanh Tùng (1997), “Điều tra và đánh giá tình hình nguyên liệu dùng
để sản xuất bột giấy ở nước ta”, Luận văn tốt nghiệp trường ĐH. Nông Lâm Tp. Hồ
Chí Minh.
Phan Thị Mạnh (2006),” Khảo sát một số đặc điểm cấu tạo, thành phần hóa học
của tre gai và lồ ô liên quan đến sấy và bảo quản”, Luận văn tốt nghiệp trường ĐH.
Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh.
Bùi Thị Thiên Kim (2006), “Đặc điểm cấu tạo, thành phần hóa học và tính chất
vật lý, cơ học của tre Mạnh Tông”, Luận văn tốt nghiệp trường ĐH. Nông Lâm Tp. Hồ
Chí Minh.
Dựa trên các kết quả nghiên cứu trên ta có thể khẳng định rằng tre là loại lâm
sản thay thế gỗ hay kết hợp với gỗ để tạo ra nhiều sản phẩm đa dạng về chủng loại.
Một số loại tre quen thuộc đã được đưa vào sản xuất và đem lại nhiều lợi ích kinh tế.
Trong đó, tre Luồng đã được gây trồng và thu hoạch lấy măng nhưng loại tre này còn
chứa nhiều tiềm năng kinh tế trong việc sử dụng làm nguyên liệu sản xuất giấy nên cần
phải được nghiên cứu và khảo sát.
13