cong nghe san xuat giay pdf

Lịch sử phát triển ngành giấy thế giới Trước khi phát minh ra giấy, con người đã ghi chép lại các văn kiện là các hình vẽ trong các hang động hoặc khắc lên các tấm bia bằng đất sét, và s

Trang 1

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

-oOo -ĐỀ TÀI MÔN HỌC

KỸ THUẬT CELLULOSE- GIẤY

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY

Trang 2

MỤC LỤC

I TỔNG QUAN

1.Khái quát về lịch sử ngành giấy……… ……

4 1.1 Lịch sử phát triển ngành giấy thế giới……… 4

1.2 Lịch sử phát triển ngành giấy ở Việt Nam………5

1.3 Những khó khăn ngành giấy Việt Nam gặp phải………….5

2.Phân loại giấy theo ứng dụng trong đời sống……….6

3.Giới thiệu về bột giấy……….5

3.1 Nguyên liệu cho công nghệ sản xuất bột giấy và giấy……… 8

3.2 Phân loại bột giấy và phương pháp sản xuất……… 9

3.3 Tổng quát về quy trình sản xuất bột giấy……… 10

II NỘI DUNG 1 Cơ sở lí thuyết………11

1.1Lịch sử ngành giấy tái chế trên thế giới 11

1.2.Có thể làm gì từ giấy thu hồi?……….…………11

1.3.Có phải toàn bộ giấy thu hồi đều tái chế được?……….…

12 1.4.Thực trạng ở nước ta……….……….…12

2 Quy trình sản xuất giấy tái chế……….13

2.1 Tuyển lựa………13

2.2 Thu gom và chuyên chở……… 13

2.3 Lưu kho………13

Trang 3

2.6 Khử mực………14

2.7.Nghiền, tẩy màu và làm trắng………14

2.8.Xeo giấy……… 15

3.Công nghệ sản xuất giấy vệ sinh……….15

3.1.Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy vệ sinh……….16

3.2 Xeo giấy- Máy xeo tròn……….17

4 Vấn đề môi trường……… 19

4.1.Thực trạng……….19

4.2.Biện pháp xử lý……… 20

III KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ………21

IV TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 22

Trang 4

I-TỔNG QUAN

1 KHÁI QUÁT LỊCH SỬ NGÀNH GIẤY

1.1 Lịch sử phát triển ngành giấy thế giới

Trước khi phát minh ra giấy, con người đã ghi chép lại các văn kiện là các hình vẽ trong các hang động hoặc khắc lên các tấm bia bằng đất sét, và sau đó nữa là người ta dùng da để lưu trữ các văn kiện.Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời hàng nghìn năm Từ thời cổ đại, người Ai Cập đã biết làm ra giấy từ sợi của cây papyrus mọc bên bờ sông Nil

Giấy cói là tiền thân của giấy được sản xuất từ Ai Cập khoảng 2400 năm TCN

Trang 5

1.2 Lịch sử phát triển ngành giấy ở Việt Nam

Việt Nam và Trung Quốc có địa hình liền kề do đó nghề giấy và in cũng có rất sớm Đến nay, một số loại giấy thủ công truyền thống của Việt Nam có thể kể đến những loại chính như sau: giấy mật hương, giấy trắc lý, giấy nhũ tương, giấy nghè,…

Các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy ở Việt Nam: cty giấy Tân Mai(Đồng Nai 1959), cty giấy Bình An (1965), cty giấy Vạn Điểm(Hà Tây 1965)…

Sản xuất giấy ở Việt Nam nhìn chung công nghệ còn thấp và kém phát triển hơn

so với các nước trong khu vực và thế giới Có 4 nhóm sản xuất giấy ở Việt Nam:

- Nhóm I: công nghệ tương đối hiện đại,có mở rộng, nâng cấp dây chuyền hoàn chỉnh, chất lượng trang thiết bị tương đương trình độ thế giới năm 70 (cty Bãi Bằng và Tân Mai)

- Nhóm II: công nghệ ở mức trung bình (nhà máy giấy Đồng Nai, giấy Bình an,…)

- Nhóm III: các doanh nghiệp không thuộc 2 nhóm trên,dây chuyền công nghệ chủ yếu do Trung Quốc và Đài Loan chế tao

- Nhóm IV: công nghệ lạc hậu hầu hết với các thiết bị tự chế

1.3 Những khó khăn ngành giấy Việt Nam gặp phải

Mất cân đối năng lực sản xuất bột giấy: do ở Việt nam có rất ít cty sản xuất bột

giấy → mất cân đối giữa cung và cầu→ nhập nguyên liệu từ nước ngoài → thành phẩm

có giá cao

Chưa làm chủ được công nghệ: do chưa có kinh nghiệm sản xuất, thị trường sản

phẩm chưa ổn định, không áp dụng được công nghệ vào thực tiễn→ sản phẩm làm ra không tiêu thụ được→ có nguy cơ phá sản và ô nhiễm môi trường

Đầu tư với quy mô quá nhỏ : do công nghệ và công suất nhỏ→ không khai thác

được hiệu quả nguồn nguyên liệu→ Sức cạnh tranh các cty giấy Việt Nam kém hơn các nước khác→ giá thành sản phẩm cao, tiền đầu tư tốn nhiều

Trang 6

2 PHÂN LOẠI GIẤY THEO ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG

Đại diện cho một giá trị:

Tiền giấy, hóa đơn, chi phiếu, ngân phiếu, cổ phiếu, vé máy bay,…

Giấy để lưu trữ thông tin:

Sách, sổ tay, tạp chí, báo, truyện,

Bao bì, nhãn hàng:

Thùng carton sóng, túi giấy, bao bì giấy, phong bì, tem, nhãn decal,…

Trang 8

3 GIỚI THIỆU VỀ BỘT GIẤY

3.1.Nguyên liêu sử dụng cho công nghệ bột giấy và giấy

Xơ sợi nguyên thủy: là loại xơ chưa từng qua sử dụng, không hoặc có thể đã qua quá trình sấy khô hay xử lí cơ học

Gỗ: gỗ cứng( cây hạt kín,lá rộng),gỗ mềm( cây hạt trần,lá kim)

Phi gỗ: rơm rạ.bã mía…

Keo (lá tràm)

Pine (gỗ thông)

Trang 9

-Là loại bột đã qua quá trình phân rã xơ sợi nhờ tác động cơ học

-Trong bột cơ sẽ có thành phần tương đương như gỗ, lignin sẽ được làm mềm.-Có 2 phương pháp sản xuất bột cơ:

+ Phương pháp mài: quá trình chịu tổn thất <100, gỗ mài chịu tác động cơ học (mài) nên thành phần trong gỗ mất đi ít→hiệu suất cao

+Bột nghiền: tốn một lượng hóa chất để rửa và cung cấp nhiệt độ trong quá trình nghiền→lignin sẽ mất đi một phần đáng kể→Thành phần trong gỗ bị thất thoát một ít→hiệu suất thấp hơn bột mài

3.2 2.Bột hóa học

-Bột soda: thuộc loại bột kiềm tính Dung dịch nấu gỗ là NaOH Đây là loại bột được sản xuất đơn giản nhất

-Bột Sulfat (bột Kraft): Dịch nấu gỗ gồm (NaOH+Na2S), pH=13+, t0=

155-1700C, t= 2-4h Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là sinh ra hợp chất lưu huỳnh

có mùi thối, gây tác động lớn đến môi trường xung quanh

-Bột Sulfit: Dịch nấu gồm H2SO3+M(HSO3), trong đó: M= Ca, Na, Mg, NH4

t= 4-20h, pH=1-2, t0=120-1350C Nhược điểm của phương pháp này là nấu ở trong môi trường acid gây ăn mòn thiết bị, làm đứt mạch xenlulo nên bột sulfit kém bền hơn bột sulfat và thời gian nấu dài→hiệu suất nấu thấp

Trang 10

→ Công nghệ sản xuất của bột sulfit được ứng dụng ít hơn so với công nghệ bột sulfat.

3.2.3.Bột cơ hóa:

Sản xuất bột theo phương pháp hóa cơ là phương pháp kết hợp giai đoạn xử lý hóa chất với xử lý cơ học để phân tách xơ sợi ra một cách hoàn toàn Hiệu suất với phương pháp này đạt từ 80-95%

Vị trí xử lý hóa chất: công đoạn xử lý hóa chất có thể được bố trí ở các vị trí khác nhau trong dây chuyền sản xuất, tương ứng sẽ cho ra những loại bột hóa cơ khác nhau

3.3 Tổng quát về quy trình sản xuất bột giấy:

Nguyên liệu: gỗ được thu hoạch ở dạng khúc (dễ vận chuyển) sau đó chặt

gỗ dạng khúc ra nhỏ cho vào máy nghiền, mài thu được dăm mảnh (tiết kiệm nguyên liệu, tiết kiệm được diện tích nồi nấu) Sau đó, đem dăm mảnh đi xử lý cơ, xử lý hóa học hoặc xử lý bán cơ học Xừ lý cơ học, nhiệt từ ma sát từ máy nghiền (mài) sẽ làm cho dăm

mãnh tách thành các xơ sợi nhằm làm mềm lignin mà không loại bỏ hoàn toàn Xử lý hóa

học, cung cấp nhiệt từ bên ngoài và sử dụng hóa chất để tách hẳn lignin ra Bột giấy sẽ

Trang 11

chất vào Đối với bột hóa học thì phải tẩy trắng (loại bỏ gần như hoàn toàn lignin) bằng

- Rằng mảnh giấy đầu tiên của thế giới đã được làm ra từ vật liệu tái

chế? Thật vậy, khoảng năm 200 TCN, người Trung Hoa đã dùng

lưới đánh cá cũ rách để làm ra tờ giấy đầu tiên của thế giới loài

người

- Tái chế giấy cũng có bề dày lịch sử tương đương với giấy và cũng

đang phát triển không thua kém Các công ty giấy ngày càng nhận

thức được lợi ích kinh tế và môi trường của việc tái chế Cho tới

những năm gần đây thì tái chế giấy đã trở nên hết sức phổ thông với

ý nghĩa bảo vệ môi trường của chúng ta bằng cách tái sử dụng mọi

nguồn tài nguyên và nỗ lực giảm bớt áp lực về các bãi chôn lấp

- Ngày nay, có khỏang 87% trong số hơn 520 nhà máy giấy và giấy

bìa trên thế giới sử dụng giấy thu hồi làm nguyên liệu sản xuất Ở

Mỹ, giấy thu hồi cung cấp cho hơn một phần ba nhu cầu xơ sợi của

các nhà máy

- Cho đến năm 2001, người Mỹ đã tái chế được hơn 50% tổng lượng

giấy mà họ sử dụng; và ngày càng có nhiều giấy được thu hồi-tái chế

hơn là đưa đi chôn lấp

- Ở Mỹ, giấy chiếm đến 2/3 lượng bao bì được thu hồi để tái chế -

nhiều hơn tất cả các thứ thủy tinh, nhựa, kim loại gộp lại

- Giấy thu hồi cung cấp đến 40% xơ sợi dùng để sản xuất giấy và giấy bìa trên toàn nước Mỹ

- Một máy xeo giấy in báo điển hình có thể sản xuất được cỡ 500 tấn giấy Đến đầu thế

kỷ 21, việc sử dụng giấy thu hồi đã được nhắm tới để tăng nhanh gấp đôi so với sử dụng bột gỗ

1.2 Có thề làm gì từ giấy thu hồi?

Trang 12

Đa phần giấy thu hồi được dùng để tái chế thành giấy và

giấy bìa Cũng có một số ngoại lệ trong đó giấy thu hồi được

tái chế thành loại giấy tương tự, hoặc với chất lượng thấp hơn

với loại giấy ban đầu Chẳng hạn như những thùng cactông cũ

được dùng để sản xuất giấy làm thùng cactông mới Giấy in

viết thu hồi có thể tái chế thành giấy mới dùng để photocopy

Người ta còn dùng giấy thu hồi để làm thành nhiều loại

sản phẩm khác nữa Bột giấy tái chế có thể đem đúc khuôn làm

khay đựng trứng họăc trái cây Giấy thu hồi có thể dùng làm

thùng đựng sơn, nhiên liệu, làm vách tường hay trần nhà, và cả

mái nhà Hàng năm có khỏang 100.000 tấn giấy đã cắt vụn được dùng lót ổ cho vật nuôi

1.3.Có phải toàn bộ giấy thu hồi đều tái chế được?

Quá trình tái chế thực sự chỉ sử dụng được nhiều nhất là 80% lượng giấy thu hồi được, còn 20% kia thì không! Rất nhiều thứ chứa trong các bành giấy thu

hồi lại không phải là giấy Những thứ rác thải như dây nhợ, kim kẹp, đinh ghim và nhựa…đều phải bị loại ra trong khi đánh bột, làm sạch và sàng; và rốt cuộc chúng cũng phải được chở tới các bãi chôn lấp giống như rác thải ra từ các hộ gia đình

Giấy tái chế thường chứa những xơ sợi vốn dĩ đã trở nên quá nhỏ để được tái chế thành giấy Thứ giấy tái chế mà chúng ta đang sử dụng có thể có chứa những

xơ sợi đã được tái chế một, hai, thậm chí nhiều lần rồi!

Xơ sợi nguyên thủy từ gỗ chỉ có thể tái chế được từ 5- 7 lần, bởi vì chúng sẽ trở nên quá ngắn và giòn để làm thành tờ giấy mới

Giấy tái chế còn chứa nhiều thành phần khác không phải là xơ sợi để làm giấy Hãy cầm một tờ tạp chí lên mà xem: những trang giấy in chứa rất nhiều mực Và nếu tờ giấy có vẻ sáng bóng thì chắc chắn nó đã được tráng phủ với đất sét hay những vật liệu khác Trong quyển tạp chí còn có thể chứa những loại keo dính nào đó để ghép các trang vào với nhau Như vậy trong tờ giấy thu hồi có chứa nào là mực in, chất tráng phủ, và keo dính v.v…cần phải loại bỏ trước khi tái chế

1.4 Thực trạng ở nước ta

Tỉ lệ thu hồi giấy đã qua sử dụng ở Việt Nam rất thấp, chỉ khoảng 34% trong khi ở nhiều nước trong khu vực tỉ lệ này là 65-78% Tỉ lệ này ở các nước Nhật Bản, Đức là 75-78% (gần tới mức tới hạn 80%) Như vậy, cứ 3 tờ giấy sử dụng, Việt Nam tái chế lại 1, còn 2 tờ thì dùng vào việc khác rồi được chôn lấp hay đốt bỏ, cả hai cách đều gây ô nhiễm môi trường Và chúng ta đã và đang bỏ phí một nguồn tài nguyên quí giá Nếu mỗi

Trang 13

Giấy đã qua sử dụng chiếm tới gần 70% tổng lượng nguyên liệu sản xuất giấy, phần còn lại là bột nguyên thủy (gỗ, phi gỗ) Tuy nhiên, Nhà nước chưa coi trọng nguồn nguyên liệu này, vì vậy trong Quy hoạch phát triển Công nghiệp Giấy 2006-2010 và tầm nhìn 2020 đã không đề cập tới Khác với hầu hết các nước trên thế giới, Việt Nam chưa

hề có một chính sách nào nhằm khuyến khích tận dụng nguồn tài nguyên này

Ngoài ra, việc tính thuế GTGT đối với việc mua bán giấy thu hồi không tính đến đặc thù của công việc ve chai đã làm cản trở lớn cho việc tận dụng nguồn nguyên liệu này Nếu có chính sách hợp lý, Việt Nam sẽ tận dụng được tài nguyên này và góp phần đáng kể vào việc bảo vệ môi trường

2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY TÁI CHẾ

2.1.Tuyển lựa

Để tái chế giấy được thành công thì giấy thu hồi

phải sạch, nên cần phải giữ cho giấy nguyên liệu không lẫn

tạp chất và chất bẩn, như thức ăn thừa, nhựa, kim loại, và

nhiều thứ khác…vì chúng gây khó khăn cho việc tái chế

giấy Giấy lẫn quá nhiều chất bẩn, tạp chất không thể tái

chế được thì phải đem chế biến thành phân bón, hoặc đốt để

tận thu nhiệt lượng, hay đem chôn Các điểm tái chế thường

yêu cầu nhà cung cấp giấy thu hồi phải phân loại theo

những loại riêng biệt

2.2.Thu gom và chuyên chở

Giấy thải được thu gom và đóng thành từng bành, lèn chặt và được chở tới nhà máy giấy - nơi mà nó

sẽ được tái chế thành một loại giấy mới

2.3.Lưu kho

Công nhân nhà máy giấy sẽ dỡ các bành giấy thu hồi xuống và chất vào kho bãi cho tới khi chúng được dùng đến Những chủng loại giấy khác nhau – như giấy báo và giấy thùng cactông cũ - sẽ được chứa trong những kho riêng, vì các nhà máy giấy sử dụng những lọai giấy thu hồi khác nhau để sản xuất ra các lọai giấy tái chế khác nhau

Khi nhà máy cần đến, công nhân sẽ dùng xe nâng để đưa giấy thu hồi từ kho bãi đến nhập vào băng chuyền

2.4 Tái tạo bột giấy và sàng

Trang 14

Giấy được băng chuyền đưa tới một bể chứa lớn gọi là bể

đánh bột, có chứa nước và hóa chất Bể đánh bột sẽ cắt giấy thu

hồi thành những mảnh nhỏ Việc đun nóng hỗn hợp sẽ khiến giấy

mau chóng bị cắt nát thành những sợi cellulose (loại vật liệu cấu

thành thực vật) gọi là xơ sợi Giấy cũ đươc thu hồi sẽ bị đánh tơi,

trở thành một hỗn hợp quánh dẻo gọi là bột

Bột được đẩy tới những chiếc sàng có những lỗ và rãnh đủ

hình dạng và kích thước; ở đó những mẩu tạp chất nhỏ như nylon

hay băng keo sẽ bị giữ lại Quá trình này được gọi là sàng

2.5.Lọc sạch

Bột sẽ được làm sạch trong những ống hình nón nhờ chuyển động lắc, các tạp chất nặng như kim kẹp, đinh ghim… sẽ bị đánh văng khỏi nón và rơi xuống đáy ống Tạp chất nhẹ bị gom vào giữa nón và sẽ đươc loại

ra Quá trình này có tên là nghiền

2.6.Tẩy mực

Có khi bột phải trải qua một quá trình “giặt giũ” có tên là

tẩy mực để loại bỏ chất mực in và “băng dính” (gồm các loại

keo dán và băng keo) Người làm giấy thường kết hợp hai quá

trình tẩy mực Những phần tử mực in nhỏ sẽ được xả bỏ đi theo

nước trong quá trình có tên là xả nước Những phần tử lớn hơn và

băng dính các loại sẽ được đưa đi cùng các bong bong khí trong

một quá trình có tên là tuyển nổi

Trong quá trình tẩy mực tuyển nổi, bột được trữ trong

những bồn lớn gọi là bộ tuyển nổi, ở đó không khí và những hóa

chất giống như xà bông gọi là chất hoạt động bề mặt được sục vào

trong bột Chất hoạt động bề mặt sẽ tách mực in và băng dính ra

khỏi bột, đẩy chúng lên bề mặt hỗn hợp nhờ các bọt khí Những bong bong khí chứa mực

in tạo thành lớp bọt hay lớp tăm sủi bên trên và sẽ được loại đi, để lại một lượng bột

“sạch sẽ” bên dưới

2.7.Nghiền, tẩy màu và làm trắng

Trong quá trình nghiền, bột sẽ được nhồi đập để làm cho

xơ sợi được bong lên, trở nên lý tưởng cho việc xeo giấy Nếu trong bột có nhiều bó xơ sợi lớn, quá trình nghiền sẽ phân

Trang 15

Sau đó, nếu cần sản xuất giấy trắng thì bột sẽ phải được tẩy trắng với hydrogen peroxide, chlorine dioxide hay oxygen để trở nên trắng và sáng hơn Việc sản xuất giấy màu nâu để dùng trong công nghiệp (như giấy cactông làm thùng, hộp) thì không cần có công đọan tẩy trắng này.

8.Xeo giấy

Đến đây thì ta đã có được loại bột sẵn sàng cho quá trình

xeo giấy Loại xớ sợi đã qua tái chế có thể được sử dụng riêng mình

nó, hoặc được trộn chung với những xơ sợi từ gỗ (gọi là xơ sợi

nguyên sinh) để tăng độ mịn họăc độ bền chắc

Bột được đem trộn với nước và hóa chất để đạt tới hỗn hợp

99,5% nước Hỗn hợp bột-nước này đi vào một thùng kim loại thật

lớn được đặt ở vị trí bắt đầu của máy xeo giấy – gọi là thùng đầu;

rồi sẽ được phun liên tục lên một giàn lưới chuyển động rất nhanh

qua máy xeo

Trên giàn lưới đó, nước sẽ bắt đầu thóat ra khỏi bột, và các

xơ sợi tái chế sẽ mau chóng quánh lại, tạo thành một tờ giấy ướt