Nghiên cứu tổ thành hóa học và thử nghiệm nấu bột giấy từ nguyên liệu gỗ keo lai 9 tuổi

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CHẾ BIẾN LÂM SẢN - - khãa ln tèt nghiƯp NGHIÊN CỨU TỔ THÀNH HỐ HỌC VÀ THỬ NGHIỆM NẤU BỘT GIẤY TỪ NGUYÊN LIỆU GỖ KEO LAI TUỔI NGÀNH: CHẾ BIẾN LÂM SẢN MÃ SỐ : 101 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Khóa học Hà Nội, 2011 : TS Cao Quốc An : Võ Văn Luân : 2007 - 2011 LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành khố luận tốt nghiệp, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn TS.Cao Quốc An tận tình giúp đỡ tơi q trình thực khố luận Tơi xin chân thành cảm ơn phịng ban, trung tâm khai thác thơng tin thư viện trường Đại học Lâm nghiệp toàn thể thầy cô bạn khoa Chế biến lâm sản bảo, hướng dẫn, tham gia góp ý kiến để tơi hồn thiện khố luận tốt Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 12 tháng năm 2011 Sinh viên thực Võ Văn Luân ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày với phát triển nhiều ngành cơng nghiệp cơng nghiệp chế biến gỗ nói chung cơng nghiệp sản xuất giấy bột giấy nói riêng ngày phát triển Giấy ngành kinh tế quan trọng kinh tế quốc dân Giấy không phương tiện để ghi chép, lưu trữ hay trao đổi thơng tin mà cịn xem số để đánh giá tiến nhân loại Cùng với phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật công nghệ, đời sống vật chất tinh thầncuar người không ngừng nâng cao Dân số tăng kéo theo nhu cầu sử dụng giấy tăng lên Mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người Việt Nam năm 2000 Kg/Người/năm, năm 2004 13 Kg/người/năm Theo dự báo đến năm 2010 2020 mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người Việt Nam ước đạt khoảng 22,5 33,5 Kg/người/năm.(bản công bố thông tin Công ty Cổ phần giấy Tân Mai) Để đáp ứng nhu cầu cấp thiết người ngành công nghiệp giấy cần lượng nguyên liệu lớn Nhưng với thực trạng gỗ tự nhiên ngày khan hiểm thay vào số loài gỗ rừng trồng mọc nhanh như: Bạch đàn, keo lai, tràm…Những loài gỗ sử dụng để đáp ứng nhu cầu nguyên liệu ngành công nghiệp sản xuât giấy bột giấy Cây Keo lai (Acacia mangium x Acacia aurculiformis) công nghiệp mọc nhanh trồng chủ yếu nước ta thay cho rừng tự nhiên Được đồng ý giáo viên hướng dẫn Bộ môn Khoa học gỗ, tiến hành thực đề tài: “ Nghiên cứu tổ thành hoá học thử nghiệm nấu bột giấy từ nguyên liệu gỗ keo lai tuổi ’’ Tôi hy vọng kết dề tài góp phần giải vấn đề nguyên liệu nâng cao hiệu suất sản xuất, tăng thu nhập cho người dân giảm bớt ô nhiễm môi trường… PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành giấy Giấy loại vật liệu làm từ xơ sợi có nguồn gốc thực vật Thơng thường giấy sử dụng dạng lớp mỏng dùng để tạo hình vật lớn nguyên tắc giấy sản xuất từ bột gỗ hay bột giấy Loại giấy quan trọng văn hóa giấy viết, bên cạnh giấy sử dụng làm vật liệu bao bì, vật liệu trang trí, làm giấy in tiền… Trước phát minh giấy người biết ghi chép loại văn kiện quan trọng hình vẽ vách đá hang động, viết lên tre ghép lại với Kể từ người Trung Quốc phát minh giấy vào năm 105, giấy sử dụng rộng rãi Trên giới có khoảng 6000 nhà máy, xí nghiệp sản xuất bán thành phẩm xơ sợi tổng công suất 192 triệu tấn/năm (năm 2009) 8500 nhà máy giấy cactong loại tổng công suất 320 triệu tấn/năm Nhà máy giấy giới xuất Châu Âu gần Cordoba, sau la Seville Nhà máy giấy Ý xây dựng gần Fabriano khoảng năm 1250 Vào khoảng kỷ VIII, xuất loại giấy nghệ thuật pháp, phải đến năm 1348 troyesmới có nhà máy giấy, sau Essones.Năm 1445, Gutenberg Đức phát minh máy in Tháng giêng năm 1799, Louis-Nicolas Robert (1761-1828), giám đốc công trẻ nhà máy Essones cha phát minh máy xeo giấy liên tục Đây mốc lịch sửquan trọng từ giấy sản xuất nhanh hơn, nhiều vàn rẻ Năm 1825, sản lượng giấy khổng lồ đạt tai châu âu, Mỹ Riêng năm 1850, có 300 máy xeo giấy Anh Pháp Bảng 1.1 Quy mơ trung bình doanh nghiệp sản xuất bột giấy giấy Nước, khu vực Quy mô công suất (tấn/nhà máy/năm) Nhà máy bột giấy Nhà máy giấy Indonesia 370.000 136.000 Nhật Bản 353.000 72.000 Bắc Mỹ (Mỹ, Canada) 320.000 188.000 Tây Âu 200.000 95.500 Thái Lan 159.000 83.000 Malaysia 145.000 65.000 Philippin 78.300 208.000 Việt Nam 4.740 4.880 Trung Quốc 4.000 7.400 (Trích từ giảng công nghệ sản xuất bột giấy T.s Lê Quang Diễn) Có thể nói khơng lĩnh vực hoạt động mà không sử dụng đến giấy Giấy phương tiện để người ghi chép lưu trữ, trao đổi thơng tin…Ngày nay, giấy cịn nguồn ngun liệu để sản xuất giấy bao góithay the cho túi nilon thuận tiện cho trình tái sản xuất giảm bớt nhiễm mơi trường Nó cịn số để đánh giá trình độ tri thức nước thông qua lượng tiêu dùng giấy Bảng 1.2 Tiêu dùng giấy giới (theo hababank năm 2009) Nước, khu vực Bắc Mỹ Châu Âu Mỹ La Tinh Châu Phi Nhật Bản Trung Quốc Úc Hàn Quốc, Đài Loan, Hồng Công Các nước Châu Á khác Việt Nam Khối lượng 294 197 42 147 55 132 Đơn vị Kg/Người Kg/Người Kg/Người Kg/Người Kg/Người Kg/Người Kg/Người 170 Kg/Người 14 22 Kg/Người Kg/Người 1.2 Ngành giấy Việt Nam 1.2.1 Bối cảnh đời bƣớc phát triển ban đầu Việt Nam trung Quốc hai nước láng giềng, có chung đường biên giới, có trị nước XHCN, ảnh hướng lẫn nên nghề giấy Việt Nam xuất sớm.Trong trình hình thành phát triển nghề làm giấy đẫ lên số vùng, số làng nước biết đến vùng giấy ngoại thành Thăng Long, Yên Hòa- Kẻ Bưởi… Cùng với phát triển lịch sử, có số nhà máy giấy quy mô tương đối lớn đời, nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ (tiền thân nhà máy giấy Đáp Cầu Pháp), nhà máy giấy Lửa Việt, nhà máy giấy Lam Sơn… Năm 1959, nhà máy giấy việt trì xây dựng với cơng suất 18.000 tấn/năm Cũng thời gian này, cơng ty giấy hóa phẩm Đồng Nai (Cogido) đời tiếp công ty kỹ nghệ Giấy Việt Nam (Cogivina) Năm 1982, đời nhà máy giấy Bãi quy mô lớn đại nước với công suất 55.000 tấn/năm, đem lại hi vọng lớn cho ngành giấy toàn quốc 1.2.2 Thực trạng ngành giấy Việt Nam Nền kinh tế nước ta đà phát triển, ngành cơng nghiệp nói chung nganh giấy nói riêng dứng trước hội thách thức lớn Hiện ngành sản xuất giấy nước phải cạnh tranh mạnh mẽ với giấy nhập ngoại Ở nước ta năm 2007 có 239 nhà máy sản xuất giấy, tổng cơng suất 1,38 triệu tấn/năm Có 66 nhà máy sản xuất bột giấy tổng công suất 600.000 tấn/năm Hiện có gần 500 Doanh nghiệp (chủ yếu doanh nghiệp nhỏ, hộ sản xuất cá thể) Chỉ có 90 doanh nghiệp có cơng suất 1000 tấn/năm Trong có doanh nghiệp tiêu biểu như: Doanh nghiệp Tổng công ty giấy Việt Nam Nhà máy giấy Bãi Bằng – Phú Thọ Nhà máy giấy tissue Sông Đuống Cơng ty Cổ phần giấy Việt Trì Cơng suất (Tấn/năm) Trên 100.000 20.000 45.000 Công ty Cổ phần Tập đồn Tân Mai 250.000 Cơng ty Cổ phần giấy Sài Gịn 250.000 [ Trích từ giảng cơng nghệ sản xuất bột giấy T.s Lê Quang Diễn ] Ngành giấy Việt Nam 20 năm qua đạt tốc độ tăng trưởng hàng năm 15%-16%, sản lượng từ 80.000 tấn/năm tăng lên tới 824.000 tấn/năm Nhưng chủng loại giấy sản xuất nước nghèo nàn, có giấy in báo, giấy in viết, giấy bao gói (khơng tráng), giấy lụa Dù đầu tư tới 112.000 /năm cho sản xuất giấy tráng, đến sản xuất giấy không tráng Năm 2005 khả đáp ứng tiêu dùng nước tồn ngành giấy 61,92%, giấy in báo đáp ứng 68,42%, giấy in viết 89,29%, giấy bao bì (khơng tráng) 71,50%, giấy tráng 5,75% giấy lụa 96,97% Hiện sản xuất bột giấy Việt Nam đáp ứng 37% nhu cầu, lại phải nhập Trước nhập bột tẩy trắng, bột giấy không tẩy trắng ngày nhập nhiều, sở phải ngừng sản xuất khơng có khả xử lý nước thải quy mô nhỏ, công nghệ lạc hậu.Với khả rừng đủ để sản xuất bột giấy đáp ứng cho nhu cầu nước xuất khẩu, rõ ràng phương thức phân bổ nguồn lực cho phát triển hiệu Nếu cần khoảng 400 -500 triệu USD (một khoản đầu tư khiêm tốn so với kinh tế ) đến ngành giấy chủ động hoàn toàn bột giấy dư để xuất Năm 2005, mức tăng trưởng sản xuất giấy đạt 9,32%, nguyên nhân giấy bao bì sản xuất không đáp ứng yêu cầu chất lượng Xét yếu tố kinh doanh, ngành giấy thua thiệt nhiều chí phí lao động rẻ, suất lao động lại thấp Một lao động ngành giấy Nhật Bản năm sản xuất gần 806 giấy Việt Nam đạt 140 Chỉ sở lớn, công nhân đào tạo bản, phần lớn rời "tay cấy" đứng máy trưởng thành thực tiễn Bốn điểm yếu ngành giấy: - Trình độ cơng nghệ ngành giấy Việt Nam mức trung bình giới, nên chất lượng mức trung bình thấp Cung cách quản lý sở lớn mang dáng dấp kế hoạch hóa, cịn sở nhỏ mang tính chất gia đình - Do lệ thuộc vào bột nhập nên sức cạnh tranh ngành giấy yếu Dây chuyền bột giấy lớn nước ta đạt công suất 61.000 tấn/năm, đảo Hải Nam (Trung Quốc) 1.000.000 tấn/năm Máy seo lớn ta có công suất 50.000 tấn/năm, chiều rộng lưới 4,15m, tốc độ 600-700 m/phút Cịn Trung Quốc, 800.000 /năm, chiều rộng 10,4m tốc độ 2.000 m/phút - Hợp tác nội ngành yếu Tại xã Phong Khê, huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh có gia đình có dây chuyền sản xuất giấy, dây chuyền mua hãng, công suất Phương thức mua chịu, bán chịu phổ biến, nên khâu gặp khó khăn kéo theo tất cảc khâu khác phải chịu Rất sở chịu cơng khai giá mua, bán nguyên vật liệu, mà che dấu kỹ - Hầu hết doanh nghiệp mua nguyên liệu nhỏ lẻ, không theo kế hoạch, chưa ký hợp đồng kỳ hạn mua bột giấy cho dù kế hoạch xác định Từ đầu năm đến hết tháng 7/2006, nhập 78.000 bột giấy, 29 cơng ty nhập (bình qn cơng ty 2.690 tấn), với 172 đơn hàng (bình quân 453 tấn/đơn hàng) Đơn hàng nhập lớn 2.000 tấn, nhỏ Nhập phải chịu giá cao luôn bị động Cả ngành giấy doanh nghiệp đến chưa có chiến lược huy động vốn, chủ yếu qua kênh xoanh quanh vốn nhà nước, ngân hàng quỹ Nguồn vốn quan trọng huy động qua thị trường chứng khoán lại chưa khai thác Kinh nghiệm công ty cổ phần giấy Hải Phòng (Hapaco) cho thấy điều khơng phải khó Từ doanh nghiệp nhỏ, sản xuất giấy vàng mã cấp thấp, sau năm tham gia thị trường chứng khoán đến Hapaco đủ vốn mua lại nhiều nhà máy, công ty sản xuất giấy, đầu tư nhà máy bột, nhà máy giấy công suất lớn, dự định xây dựng nhà máy lọc dầu Nếu xét tiềm lực, nhiều công ty giấy thừa khả tham gia thị trường chứng khốn, có Hapaco dám làm Nhiều nhà đầu tư nước lĩnh vực giấy đến Việt Nam, hết đoàn đoàn khác, đến lại Một số đề xuất nghiêm túc không chấp nhận Qua thời gian dài sống môi trường kinh tế kế hoạch tập trung làm tầm nhìn doanh nghiệp bị hạn hẹp, ý thức ngành nghề Dự thảo luật Hiệp hội qua lần sử đổi mà khơng khỏi tư xin cho Nhiều doanh nghiệp có quan niệm, Hiệp hội tốt Hiệp hội có "cho", để hội viên "xin" ,tư nên Hiệp hội ngành nghề mức sơ khai Các doanh nghiệp Ngành Giấy vậy, mạnh làm Hiện tượng gia đình có dây chuyền sản xuất giấy giống khơng khơng liên kết mà dây chuyền bố cịn bị trai dâu chèn ép tồn Khi Việt Nam gia nhập WTO, rào cản thương mại bị xóa bỏ, sản phẩm giấy nước có sức cạnh tranh cao đưa vào Việt Nam Bên cạnh đó, mơi trường đầu tư thơng thống cởi mở hơn, thu hút nhà đầu tư nước đầu tư vào sản xuất giấy Những sản phẩm giấy có chất lượng cao, giá phù hợp có hội phát triển, số nhà máy giấy 100% vốn nước với quy mơ trung bình 100.000 tấn/năm vào hoạt động Điều tạo khó khăn cho sở sản xuất giấy Việt Nam Nhất với sở nhỏ, sản xuất manh mún, công nghệ lạc hậu đặc biệt sở sản xuất giấy bao bì khơng thể tồn chất lượng không đáp ứng nhu cầu Đầu tƣ bột giấy thời gian tới Nhà máy Sản phẩm Nhà máy giấy bột giấy Bột CTMP – giấy Hậu Lộc – Thanh Hoá báo gói Mở rộng Bãi Bằng Giai Đoạn Bột kraft gỗ cứng (Phù Ninh – Phú Thọ) tấy trắng Nhà máy Bột giấy phương Bột hoá nhiệt – Nam (Long An) AP – MP Nhà máy bột giấy Bột hoá nhiệt – Quảng Nam CTMP Nhà máy bột giấy Kon Tum Bột CTMT Nhà máy bột giấy An Hoà Bột kraft gỗ cứng (Tuyên Quang) tấy trắng Công suất (Tấn/ năm) 250.000 165.000 100.000 115.000 300.000 [ Trích từ giảng cơng nghệ sản xuất bột giấy T.s Lê Quang Diễn ] 1.3 Mục tiêu, yêu cầu, Phƣơng pháp nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu Xác định thành phần hố học tim chế độ cơng nghệ nấu bột giấy hợp lý cho nguyên liệu keo lai tuổi 1.3.2 Yêu cầu - Thực quy trình thí nghiệm - Lấy mẫu xác - Thực theo đề cương 1.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu Ở em sử dụng phương pháp kế thừa nghiên cứu trước tiến hành nghiên cứu phương pháp lý thuyết phương pháp thực nghiệm sau: - Phương pháp lý thuyết: + tìm hiểu tổ thành hố học ngun liệu keo lai tuổi + Tìm hiểu kỹ thuật nấu bột giấy phương pháp sunfat 4.5 Đánh giá sơ chất lƣợng bột giấy Bột giấy nấu khoảng nhiệt độ T = 1600C, thời gian τ = 60 phút cịn lượng nhỏ dăm sống lẫn bột cụ sau: τ = 60 phút 3.35%, nhiệt độ τ = 90 phút, τ = 120 phút khơng cịn dăm sống nhiệt độ τ = 120 phút bột giấy có màu trắng nhiệt độ τ = 90 phút hiệu suất bột giảm xuống nhiều Bột giấy nấu khoảng nhiệt độ T = 1600C, τ = 90 phút nguyên liệu phân ly hồn tồn thành bột, khơng cịn xuất dăm sống, hiệu suất giảm xuống hợp lý, màu sắc bột sáng lignin dư dần, đảm bảo yếu tố sản xuất giấy Sản phẩm bột giấy thu hình sau: Mẫu: T0 = 160oC, τ = 120 phút Mẫu: T0 = 160oC, HC = 18% Mẫu: T0 = 160oC, τ = 90 phút Mẫu: T0 = 160oC, τ = 60 phút Hình 4.2: Sản phẩm bột giấy từ keo lai tuổi 63 Phần KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Từ kết nghiên cứu, rút số kết luận sau: - Thành phần hóa học Keo lai tuổi có đặc điểm chung với nguyên liệu gỗ - Hiệu suất bột thu phương pháp nấu sulfate từ gỗ keo lai tuổi tương đối cao nên đáp ứng nguồn nguyên liệu thiếu - Thời gian nấu thích hợp theo phương pháp sulfate cho keo lai tuổi 90 phút, nhiệt độ 1600C, lượng hóa chất sử dụng 18% cho hiệu suất bột tốt 5.2 Tồn Đề tài tồn nhiều vấn đề như: - Sau nấu bột xong đánh giá hiệu suất bột chất lượng bột ngoại quan chưa kiểm tra tính chất lý, hoá học bột - Đề tài dừng lại mức khảo nghiệm nấu bột giấy từ gỗ Keo lai tuổi 5.3 Kiến nghị - Nghiên cứu sản xuất loại giấy cao cấp từ bột giấy nấu từ Keo lao tuổi - Nghiên cứu cơng nghệ sản xuất bột giấy giấy ô nhiễm môi trường từ nguyên liệu Keo lai tuổi - Có nhiều nghiên cứu yếu tố khác như: nồng độ, nhiệt độ…của nguyên liệu keo lai tuổi để đạt hiệu suất cao sản xuất giấy bột giấy để đáp ứng nhu cầu nguyên liệu 64 PHỤ BIỂU 65 Phụ biểu 1: Độ ẩm dăm nghiền Mẫu Mẫu ND mmẫu (g) m cốc (g) m (cốc + mẫu)trước sấy (g) m (cốc + mẫu)sau sấy (g) Hàm lượng ẩm (%) Mẫu 2.266 1.6273 14.8333 16.1284 17.0581 17.741 15.0294 16.2612 10.55 11.25 Hàm lượng ẩm trung bình (% ) 10.9 Phụ biểu 2: Độ ẩm dăm nấu bột ND Mẫu Mẫu Mẫu mmẫu (g) 5.9383 5.3721 m cốc (g) 43.663 46.2130 m (cốc + mẫu)trước sấy (g) 49.6013 51.5851 m (cốc + mẫu)sau sấy (g) 49.0619 46.6969 Hàm lượng ẩm (%) 9.99 10.1 Hàm lượng ẩm trung bình (% ) 10 Phụ biểu 3: Hàm lượng tro Mẫu m cốc m mẫu m (cốc + mẫu) sau sấy Hàm lượng tro (%) Hàm lượng tro trung bình (%) Mẫu Mẫu 31.45 33.75 3.02 3.02 33.464 35.7587 0.75 0.74 0,74 66 Phụ biểu 4: Hàm lượng lignin Nội dung Lignin Mẫu m phễu lọc + Giấy lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Hàm lượng lignin (%) Mẫu Mẫu 49.7923 49.3298 1.001 1.0001 51.0153 51.213 50.0057 49.5507 21.31 22.08 Hàm lượng trung bình (%) 21.7 Phụ biểu 5: Hàm lượng Xenlulo Nội dung Cellulose Mẫu m phễu lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Hàm lượng (%) Mẫu Mẫu 45.5588 47.3587 1.0014 1.002 46.0652 48.3589 46.0485 47.8536 48.90 49.39 Hàm lượng trung bình (%) 49.14 Phụ biểu 6: Hàm lượng chất tan nước nóng Nội dung Hàm lượng chất tan nước nóng Mẫu m phễu lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Mẫu Mẫu 85.1826 47.2541 2.0031 2.0056 87.0694 49.253 87.0673 49.1478 5.91 5.57 Hàm lượng chất tan nước nóng (%) Hàm lượng trung bình (%) 5.74 67 Phụ biểu 7: Hàm lượng chất tan nước lạnh Nội dung Hàm lượng chất tan nước lạnh Mẫu m phễu lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Mẫu Mẫu 94.3784 48.3498 2.0001 2.0003 96.3228 50.267 96.3109 50.256 3.37 4.7 Hàm lượng chất tan nước lạnh (%) Hàm lượng trung bình (%) 4.04 Phụ biểu 8: Hàm lượng chất tan NaOH 1% Nội dung Hàm lượng chất tan NaOH 1% Mẫu m phễu lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Mẫu Mẫu 48.5564 49.6732 2.003 2.0025 50.2764 51.4532 50.2588 51.3087 15.00 18.32 Hàm lượng chất tan NaOH 1% (%) Hàm lượng trung bình (%) 16.66 Phụ biểu 9: Độ pH Độ pH Stt TB Khối lượng mẫu, g 3.003 3.0018 6.16 6.08 68 Phụ biểu 10: Xác định nguyên liệu hoá chất cần cho hai nồi nấu Khối lượng Nồi dăm khơ gió, g 55.56 55.55 Thể tích Thể tích nước ẩm nước dăm thêm vào 5.55 133.53 5.55 133.53 Thể tích dung dịch NaOH, ml 92.87 92.88 Thể tich dung dịch Na2S, ml 18 18 Thể tích dịch nấu 250 250 Phụ biểu 11: Kết hiệu suất gỗ Keo lai tuổi Thời gian Lần nấu Hiệu suất TB 60 phút Lần Lần 59.92 57,55 58.73 90 phút Lần Lần 55.05 54.04 54.55 120 phút Lần Lần 48.08 48.91 48.49 Phụ biểu 12: Xác định hình thái sợi TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Chiều dài (µm) 1170.6 1303.4 1156.3 1323.14 948.89 1141.69 820.73 712.47 1269.98 1036.36 690.94 923.63 751.25 1199.09 1070.82 1097.48 1296.89 1098.62 1040.3 69 Chiều rộng (µm) 20.99 20.01 20.01 22.22 23.7 25.61 50.8 26.62 23.84 20.06 24.2 18.47 19.59 22.08 25.38 23.47 25.33 20.01 21.33 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Tổng TB Tỷ lệ L/W 1154.42 1208.48 873.24 1203.8 1154.47 1198.52 945.81 1314.77 1167.82 1166.25 1059.16 1012.74 920.42 1132.96 1263.49 1247.83 1067.69 1328.97 956.07 975.97 999.91 971.08 1037.51 1119.88 1090.82 983.49 1136.86 899.21 1156.23 1225.19 1218.57 54244.21 1084.8842 16.13 20.26 16.05 21.14 24.11 20.07 21.05 24.9 20.96 27.83 18.49 21.74 20.69 23.73 25.2 19.17 21.03 24.11 22.59 19.53 22.06 25.64 25.68 29.43 23.09 29.37 24.32 16.22 26.84 29.9 37.47 1172.52 23.4504 46.26 70 Phụ biểu 13: Sự biến thiên nhiệt độ trình nấu Quá trình Tăng ôn Bảo ôn Nhiệt độ, 0C Thời gian, (Giờ) Bắt đầu gia nhiệt 7h30 7h35 7h40 7h45 7h50 7h55 8h00 8h05 8h10 8h15 8h20 8h25 8h30 8h35 8h40 8h45 8h50 8h55 9h00 9h05 9h10 9h15 9h20 9h25 9h30 9h35 9h40 9h45 9h50 9h55 10h00 10h05 10h10 10h15 10h20 10h25 10h30 10h25 10h30 10h35 10h40 10h45 10h50 Nhiệt độ báo đồng hồ (oC) 20 35 45 50 62 71 78 86 95 103 115 120 128 136 141 146 151 160 162 162 160 157 159 161 160 159 162 164 160 158 156 159 161 160 162 160 158 160 161 162 160 160 159 71 Nhiệt độ nồi nấu (oC) 35 50 80 90 110 118 124 130 136 142 148 152 156 158 160 162 162 160 164 162 158 156 160 164 162 160 165 162 160 160 158 162 162 164 162 160 158 158 163 165 162 160 158 TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao Quốc An, Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2005), Nguyên lý kỹ thuật sản xuất bột giấy, Tài liệu dịch, NXB Công nghiệp nhẹ Trung Quốc Cao Quốc An, Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2004), Hỏi đáp kỹ thuật Sản Xuất Bột Giấy, Tài liệu dịch, NXB Công nghiệp nhẹ Trung Quốc Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2005), Hố học gỗ, Tài liệu dịch, Giáo trình Đai học Lâm nghiệp Lê QuangDiễn (2007, Công nghệ sản xuất bột giấy, Tài liệu giảng dạy giành cho lớp chuyên mơn hố Hố lâm sản, Đại học Lâm nghiệp Võ Văn Chi (2003), Từ điển thực vật thông dụng tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Việt Tùng (2010), Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột sunfate từ Luồng ( Dendro Calamus barbutus Hsuch et D.Z.Li), Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ, Đại học Lâm nghiệp Nguyễn Việt Dũng (2010), Nghiên cứu thử nghiệm tạo bột giấy từ phế thải nông nghiệp than ngơ phương pháp nấu xút, Khố luận tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp Các trang web: http: // vi.wikipedia.org/ http: // bachkhoatoanthu.gov.vn/ http: // www.paperone.vn/ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành giấy 1.2 Ngành giấy Việt Nam 1.2.1 Bối cảnh đời bước phát triển ban đầu 1.2.2 Thực trạng ngành giấy Việt Nam 1.3 Mục tiêu, yêu cầu, Phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu 1.3.2 Yêu cầu 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 10 1.4.1 Khảo sát lấy mẫu Error! Bookmark not defined 1.4.2 Xác định thành phần hoá học nguyên liệu 10 1.4.3 Nấu bột 10 1.4.4 Đánh giá kết 10 Phần CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1 Lý thuyết nấu bột 11 2.1.1 Lý thuyết nấu sulfate 11 2.1.2 Cơ chế vật lý nấu 15 2.1.3 Quá trình phản ứng hóa học nấu sulfate 17 2.2 Tính chất hố học gỗ 27 2.2.1 Thành phần nguyên tố hoá học gỗ 27 2.2.2 Tính chất thành phần hoá học gỗ 28 Phần NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 31 3.1 Tìm hiểu nguyên liệu gỗ keo lai tuổi 31 3.1.1 Cấu tạo gỗ 32 3.1.2 Một số tính chất vật lý học chủ yếu gỗ Keo lai { Trích theo tài liệu giáo trình khao học gỗ…} 33 3.2 Tạo mẫu nghiên cứu 34 3.3 Xác định số thành phần hoá học thân Keo Lai tuổi 35 3.3.1 Phương pháp xác định kích thước sợi 35 3.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng ẩm nguyên liệu sợi thực vật 36 3.3.3 Độ pH gỗ 37 3.3.4 Phương pháp xác định hàm lượng tro (Theo tiêu chuẩn T - 15 - OS 58) 38 3.3.5 Xác định hàm lượng cellulose (Tiêu chuẩn T-210-OS-70) 39 3.3.6 Xác định hàm lượng lignin (Tiêu chuẩn T – 13 OS – 54) 40 3.3.7 Xác định hàm lượng chất hòa tan dung dịch NaOH 1% (TC: T - 0S -59) 41 3.3.8 Xác định hàm lượng chất chiết xuất dung môi nước 42 3.4 Nấu bột giấy 44 3.4.1 Sơ đồ thực nghiệm nấu bột 44 3.4.2 Chuẩn bị dịch nấu 45 3.4.3 Tính tốn cho nồi nấu 45 3.4.4 Thiết bị nấu bột giấy thí nghiệm 47 3.4.5 Các bước tiến hành nấu bột 47 3.4.6 Làm bột 48 3.4.7 Xác định hiệu suất bột 48 Phần KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50 4.1 Kích thước sợi gỗ Keo lai tuổi 50 4.2 Thành phần hóa học gỗ Keo lai tuổi 51 4.3 Tiến hành thí nghiệm xác định thành phần hóa học ngun liệu gỗ Keo lai tuổi 51 4.3.1 Kết xác định hàm lượng ẩm nguyên liệu Keo lai tuổi 51 4.3.2 Kết xác định hàm lượng tro nguyên liệu Keo lai tuổi 52 4.3.3 Xác định hàm lượng chất tan nước nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi 54 4.3.4 Kết xác định hàm lượng chất tan dung môi NaOH 1% nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi 57 4.3.5 Kết xác định hàm lượng Lignin Cellulose nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi 58 4.4 Kết thí nghiệm nấu bột giấy 61 4.5 Đánh giá sơ chất lượng bột giấy 63 Phần KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 64 5.1 Kết luận 64 5.2 Tồn 64 5.3 Kiến nghị 64 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Quy mô trung bình doanh nghiệp sản xuất bột giấy giấy Bảng 1.2 Tiêu dùng giấy giới (theo hababank năm 2009) Bảng 4.1 Kích thước sợi 50 Bảng 4.2 Phân cấp chiều dài sợi gỗ 51 Bảng 01: Kết xác định độ PH gỗ keo lai tuổi 51 Bảng 02: Kết hàm lượng ẩm Keo lai tuổi 51 Bảng 03: Kết hàm lượng tro Keo lai tuổi 52 Bảng 04: So sánh hàm lượng tro Keo lai tuổi với số loại gỗ khác 52 Bảng 05: Kết hàm lượng chất tan nước lạnh Keo lai tuổi 54 Bảng 06: So sánh hàm lượng chất tan dung môi nước Keo lai tuổi số nguyên liệu giấy khác để sản xuất bột giấy lai tuổi với số nguyên liệu khác 55 Bảng 07: Kết hàm lượng chất tan nước nóng 55 gỗ Keo lai tuổi 55 Bảng 08: So sánh hàm lượng chất tan dung môi nước Keo lai tuổi số nguyên liệu giấy khác để sản xuất bột giấy 56 Bảng 09: Kết hàm lượng chất tan NaOH 1% gỗ Keo lai tuổi 57 Bảng 10: So sánh hàm lượng chất tan dung môi NaOH 1% Keo lai tuổi số nguyên liệu giấy khác 57 Bảng 11: Kết hàm lượng Lignin gỗ Keo lai tuổi 58 Bảng 12: So sánh hàm lượng Lignin nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi với số nguyên liệu giấy khác 58 Bảng 13: Kết hàm lượng Cellulose gỗ Keo lai tuổi 60 Bảng 14: So sánh hàm lượng Cellulose nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi với số nguyên liệu giấy khác (Trích theo tài liệu tham khảo Đỗ Thị Lai 2003-2007) 60 Bảng 15: Hiệu suất bột giấy thu 61 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 01: Biểu đồ so sánh hàm lượng tro gỗ keo lai tuổi số nguyên liệu khác 53 Biểu đồ 02: Biểu đồ so sánh hàm lượng chất tan nước lạnh gỗ keo Biểu đồ 04: Biểu đồ so sánh hàm lượng chất tan NaOH 1% gỗ keo lai tuổi với số nguyên liệu khác 57 Biểu đồ 03: Biểu đồ so sánh hàm lượng chất tan nước nóng gỗ keo lai tuổi với số nguyên liệu khác 56 Biểu đồ 05: Biểu đồ so sánh hàm lượng lignin gỗ keo lai tuổi với số nguyên liệu khác 59 Biểu đồ 06: Biểu đồ so sánh hàm lượng lignin gỗ keo lai tuổi với số nguyên liệu khác 60 Biểu đồ 07 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất bột 62