Microsoft Word bao cao de tai nhua thong 2008 doc BỘCÔNG THƯƠNG TỔNG CÔNG TY GIẤYVIỆTNAMVIỆN CÔNG NGHIỆPGIẤY VÀ XENLUYLÔ ************************ BÁOCÁOTỔNGKẾT DỰÁNSẢNXUẤTTHỬNGHIỆM Tên d ự án NGHIÊNCỨ[.]
BỘCÔNG THƯƠNG TỔNG CÔNG TY GIẤYVIỆTNAMVIỆN CÔNG NGHIỆPGIẤY VÀ XENLUYLÔ ************************ BÁOCÁOTỔNGKẾT DỰÁNSẢNXUẤTTHỬNGHIỆM Têndựán: NGHIÊNCỨUSẢNXUẤTTHỬNGHIỆMKEONHỰAT HƠNG BIẾN TÍNH DÙNGCHO GIA KEO GIẤYVÀCÁC TƠNGBAOGĨI Cơquanchủquản Cơquanchủtrì : : BộCơngThương ViệnCơngnghiệpGiấyvàXenluylơChủnhiệmdựán TS.VũQuốcBảo : 7122 17/02/2009 Hànội-2008 Mụclục Trang Mởđầu PHẦNI: TỔNGQUANVỀNHỰATHÔNG VÀKEONHỰATHƠNG I.1 Thànhphầnvàtínhchấtcủacolophon I.2 Cơngnghệsảnxuấtkeonhựathơngtruyềnthống I.3 Cơngnghệsảnxuấtkeonhựathơngbiếntính I.4 Mộtsốkếtquảnghiêncứuvềkeonhựathơngbiếntính PHẦNII: KẾTQUẢTHỰCHIỆNDỰÁN 15 II.1 Thịtrườngkeonhựathơng 15 II.2 Nghiêncứuhồnthiệncơngnghệ II.3 Hồnthiệnvàxâylắpdâychuyềnthiếtbị 18 28 II.4 Sảnxuấtthựcnghiệm 31 II.5 Đánhgiásơbộdựán 36 KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 38 Tài liệu thamkhảoPhụlục Mởđầu Trongnhữngnămtrởlạiđâyngànhcôngnghiệpgiấytrongnướcvàthếgiớiđ ã cónhữngbướctiếnvượt bậctronglĩnhvựcnghiêncứuvàsảnxuấtcácsảnphẩmg i a keochốngthấmchogiấy,đặcbiệt làcácloạigiấyin,giấyviếtnhưAKD(alkylk e t e n e dimers)vàASA(alkenylsuccinicanh yđrie).Tuynhiên,sảnphẩmkeonhựathơngvẫnlàlựachọnưutiênhàngđầucủacácnhàsảnx uấtgiấyvàcactơngbaog ó i Cóthểnói,ưuđiểmcủakeonhựathơngtronggiakeochogiấyvàcactơnglàhiệuquảgi akeokhácaovàtứcthời (đốivớikeo AKDvà ASAhiệuquảgiakeochỉđạtsauthờigianbảoquảnsảnphẩmtừ10 ngàytrởlê n) nê n sảnphẩ mcóthểs ửdụnghoặcgiacơngngaylậptức,giảmtốithiểuthờigianlưukho.Hơnthếnữaviệck hốngchếmơitrườnggiakeoởmứcpHtừ4.5đến5.5bằngphènnhơmcịnchophépkếttụcáct ạpchấtcótínhanioncótrongngunliệubanđầu,hạnchếsựbámd í n h củacáchợpchấtnàyl ênlưới,trụcép,lơsấy…,nângcaohiệuquảvậnhànhmáyxeo,giảmhàmlượngcácchấtgâ nhiễmtrongnướcthải Hiệnnaysảnphẩmkeonhựathơngđượcsửdụngchogiakeocácsảnphẩmgiấyvàcá ctơngởcácnhàmáytrênthếgiớichủyếulàkeonhựathơngbiếntínhcóh m lượngchấtkhơtừ 50–75%vàkeonhựathơngphântánvớihàmlượngnhựatựdo khácao Ởtrongnước,phầnlớncácnhàmáysảnxuấtbaogói,cáctơnghịmhộpđềusửdụngke onhựathơng,nhưngchủyếulàkeonấutheophươngpháptruyềnthống:nấucolophanvớidun 0 gdịchNaOHhoặcNa2CO3ở nhiệtđộ95 Cđếndưới100 Ct r o n g 3đến5giờ.Chấtlượnggi akeothườngthấp,mứcdùngcaovàkhơngổnđịnhsovớimộtsốkeonhựathơngbiếntínhnhậ pkhẩu Sảnphẩmkeonhựathơngbiếntínhcũngđãđượcsảnxuấtởmộtsốcơsởt r o n g nướ c.Tuynhiênchấtlượngcủacácsảnphẩmkeobiếntínhnàykhơngcao,t í n h ổnđịnhthấp,độ pHcủadungdịchkeokhácao(từ1012)nêntrongqtrìnhsảnxuấtphảisửdụngmộtlượngtươngđốilớnphènnhơm(50– 70kg/tấngiấy)để đưapHcủadungdịchbộtvềgiátrịthíchhợp(4.5-5.5).Chínhvìvậymàcácdịngsảnphẩm tiêuthụkháchậm vàchưa chiếmđượcthịtrường,đặcbiệtlà chưa thểthaythếkeonhựathơngnấutheophươngpháptruyềnthốngngaytạicáccơsởsảnxuấtgiấy Đểnghiêncứukhảnăngđiềuchếnhựathơngbiếntínhcóchấtlượng,độổnđịnhcaov àđánhgiáhiệuquảkinhtếcủaqtrìnhsảnxuấtởquymơthửnghiệm,t h n g 11/2005,Phịn gcơngnghệViệncơngnghiệpGiấyv XenluylơđượcViệngiaochothựchiệnđềtài:“Nghiê ncứusảnxuấtkeonhựathơngbiếntínhdùngchog i a keogiấyvàcactơngbaogói”.Nhómđề tàiđãnghiêncứusửdụngmộtsốtácnhân như: mộtsốhợp chấtcủa iốt vàcác dẫn xuấtcủaanhyđrítmalêíc, axít fumarict r o n g qtrìnhbiếntínhcolophanvàđãnghiêncứucácyếutốcơngnghệ.Kếtquả c h o thấyquytrìnhsảnxuấtnhựathơngbiếntínhtốtnhấtlàxửlýcolophanvớidẫnxuấttừfu maric.HơnthếnữaViệncũngđãthiếtkế,đặtchếtạođượcdâychuyềnpilốtthửnghiệmvớicơ ngsuất200kg/ ngàyvàđãtiếnhànhsảnxuấtđượctrên8tấnsảnphẩmđạtchấtlượngcao.Sảnphẩmcủađềtàiđ ãđượcthửnghiệmvàtiêuthụhếtởmộtsốCơngtysảnxuấtgiấyởkhuvựcHànội,BắcNinh,Ho àBình Tuynhiêndâychuyềnpilốtkhiđivàosảnxuấtliêntụcđãbộclộmộtsốnhượcđiểmlà: năngsuấtvàhiệusuấtcịnthấp,chấtlượngsảnphẩmchưathựcsựổnđịnh(thờig i a n bảoq uảnthấp,keocó độnhớtc a o vàcó hiệntượngkếttinh),qtrìnhvậnh n h chủyếul thủcô ng,thiếtb ịchếtạoc h ưađồngb ộđặcbiệtlàh ệthốnggianhiệtnồinấuchưaphùhợpnênxẩyr ahiệntượngthủngvỏgia nhiệt.Cácnhượcđiểmđóđãảnhhưởngtớihiệuquảkinhtế,giảmtí nhcạnhtranhcủasảnphẩmvàk h n g đápứngđủsốlượngsảnphẩmchokháchhàng Trướcthựctrạngđ ó,để sảnxuấtmộtthếh ệk e o n h ựat h ô n g biếnt í n h đạtchấtlượn gcaonhằmthayt h ếcácloạikeomàc c cơsởđ angtựsảnxuất,cạnht r a n h vớicácsảnphẩm cùngloạiđểgópphầnchủđộng,ổnđịnhsảnxuấtcủacáccơsởsảnxuấtgiấyvàcactơngbaogó i.Mặtkhác,sảnphẩmsẽlàmộttrongnhữngmặthàngchủlựccủaViệnCNGiấyvàXenluylơ khichuyểnsangcơchếtựtrangtrảikinhphíhoạtđộng.Vớilýdotrên,ViệnđãđềxuấtvớiBộ Cơngnghiệp(naylà BộCơngThương)xinhỗtrợt i c h í n h đ ể thựchiệnd ựá n sảnxuấtthửnghiệm“Nghiênc ứusảnxuấtthửnghiệmke o nhựath ơn g biếntính dùngchogia ke o giấy tơngbaogói” PHẦNI: TỔNGQUANVỀNHỰATHƠNGVÀKEONHỰATHƠNG Cóthểnói,câythơnglàmộttrongnhữngđặcsảncủarừng.Thơngkhơngchỉc h o chún gtagỗ, màquantrọnghơnlànhựathơng.Từnhựathơng tacó thểsảnxuấtradầut h ô n g v colophan.Dầut h ô n g đượcdùngt r o n g c c ngànhhốchất:d ượcliệu,sơn,tổnghợplongnão,dầuhồngđàn… Colophanlàngunliệuquantrọngc h o cơng nghiệp giấy,chấtdẻo,sơn, mựcinvà caosu… ĐốivớithơngchonhựatheotínhchấtcơngnghiệpthìởViệtNamchủyếuc ó 3lồi:T hơngnhựa(thơng2lá)–pinusmerkusiiJunglietdeVriese;Thơngđingựa– pinusmassonianaLamb;T h n g láp i n u s k e s i y a Royle.Vềphânb ố,thơngnhựatậptrungnhiềuởvùngtừQuảngNinhđến ĐơngNamBộ;thơngđingựarấtthíchhợpvớiđiềukiệntựnhiênởcáctỉnhbiêngiớiphíaB ắccịnthơngbalálạithíchhợp vớiđiều kiện lậpđịaởLâmĐồngvàNamTâyNgun Khikhaithác,nhựavừachảytừốngdẫnnhựara,tỷlệdầuthơngtrongnhựacóthểđạttớ i36%.Saukhitiếpxúcvớikhơngkhí,dầuthơngbayhơirấtnhanh,đồngthờinhựađặcdần Nhựakhiđưatớinhàmáychếbiếnthườnglẫnnhiềutạpchấtnhư:vỏcây,dămgỗ,sâubọ,bụi …Tỷlệtrungbìnhcủacácchấttrongnhựat h n g : +Colophan: 74–77% +Dầuthơng: 18–21% +Nước: –4% +Tạpchất: 0,5% Nhìnchungthànhphầncủanhựathơngphụthuộcvàolồicây,điềukiệnlập địa,vịtríkhaithácnhựa vàphươngpháptríchnhựa I.1 Thànhphầnvàtính chất Colophan I.1.1 Tínhchấtvật lí củacolophan Colophansảnxuấttừnhựathơnglàmộtchấtrắntrongsuốt,cứng,giịn,màusắctừvàn gnhạtđếnmàuhồngdochấtlượngngunliệuvàđiềukiệncơngnghệchếbiến Colophanc ó t h ểh o t a n t r o n g rấtnhiềud u n g m ô i hữucơnhư:C2H5OH,CH3 COCH3,CCl4,C6H6,CS2,dầuthôngvàcácdungdịchbazơnhưngkhôngtant r o n g nước.C olophancótỷtrọng1 , – 1,10g/cm ,nhiệtđộh o mềm6 0 85 C.Hoálỏngở120 C,nhiệtdungriêngcủacolophan2,25Kj/ 0 kg C.Nhiệtđộsơi250 Cở ápsuất 0,667Kpa Colophandễbịkếttinh,nhiệtđộnóngchảycủacolophankếttinhtươngđốicao(110– 130 C),khóxàphịnghố,cóxuthếkếttinhlạitrongmộtsốdungmơib ì n h thường,nóbịgiả m giá trịsửdụngtrongcơngnghiệpgiấy,sơndầu Colophand ễbịoxyhốtrongkhơngkhí,đặcbiệtởnhiệtđộcaohoặcởdạngbột.Colophanởd ạngbụitrộnvớikhơngkhírấtdễgâynổ,nhiệtđộtựcháylà130 C,giớihạnnổlà12,6g/m Chấtlượngcủacolophanđượcquyếtđịnhbởimàusắc,nhiệthốmềm,độ triếtquang,độquaycực,xuthếkếttinh,độnhớt I.1.2 Thành phầnhốhọccủacolophan Colophanlàmộth ỗnh ợpphứctạp,nguồngốck h c n h a u t h ì thànhphầncũngkhá cnhau,nhưngchủyếulàaxitnhựangồiracịncómộttỷlệnhỏaxitbéovàcác chấttrungtính Colophanlàd u n g dịchrắncủanhiềua x i t nhựađồngphânc ó c n g thứcchunglà C20H30O2hoặcC19H29COOH.Quanghiêncứu,ngườitađãxácđịnhđượckếtcấucủa13loạiax itnhựachủyếu.Căncứvàokếtcấucủaaxitnhựa,ngườitachiachúnglàm3loạichính.Axitnh ựakiểuaxitsabietic,nhómaxitnhựapimaric,nhóm axitnhựa kiểu2vịng Đốivớinhómaxitnhựakiểuaxitabietic:Trongcấutạocónốiđơicộnghợp,kếtcấuth a y đổikhi chịut c dụngcủanhiệtvàaxit,b ịox y h ố trongkhơng kh í Axitn h ựaa b i e t i c khit h a y đổikếtcấud o chịut c dụngcủanhiệthoặcaxithìnht h n h mộthỗnhợpcânbằn o gc h ủyếulàcácaxitabietic,cácaxitcónốiđơicộnghợpk h i gianhiệtđến200 C,thànhphầng ồmc ó 81%l a x i t a b i e t i c , 14%a x i t palustric,5%axitneoabietic.Ở nhiệtđộ250– 270 C,a x i t nhựakiểua b i e t i c hydrotạothànhaxitdehydroabietic.Khicộnghydro,a x i t n h ựakiểuabietictạot h n h sốaxitkiểudyhydroabietic Nhóma x i t nhựapimaricbaogồm:a x i t isopimaric,a x i t sandaracopimaric.Tro ng cấutạocóhainốiđơi,nhưngkhơngphảilànốiđơicộnghợp.Chúngtươngđ ố iổnđịnhv itácdụngcủanhiệtvàaxit.Ở điềukiệnơnhồ,axitnhựakiểupimaricbịmấthydro Nhómaxitnhựakiểu2vịnggồm:axitkommunic,axitmercusic,hàmlượngcủan h ó m n y t r o n g colophanthườngthấp.Cácg ốca xi t t r o n g cấutạocủa2 loạia x i t nàyđềucót hểtạo nêncác phảnứnghốhọcliênquanđếngốc axit Colophandonhiềuaxitnhựa tạothành,tínhchấthốhọc củanódo khảnăngtạo phảnứng củaaxit nhựaquyếtđịnh.Trongphân tửaxit nhựacó2trungtâmphảnứnghố học:nốiđơivàgốcaxit (-COOH) Dophảnứng củanốiđơivà gốcaxitlàmchocolophandễthayđổicấutạo,nhạycảmvớitácdụngoxyhốcủakhơngkhí,th amgiacácphảnứngcộnghợp,hydrohố,polymehố,estehố Hầuhếtcácsảnphẩmbiếntín hvàdẫnsuấtcủachúngđượcđiềuchếthơngquacácphảnứng I.2 Cơngnghệsản xuấtkeo nhựathơng truyền thống Qt r ì n h nấuk e o nhựathơngdựatrêncơsởcủaphảnứngxàphịnghốgiữacácaxit nhựacótrongcolophanbằngxúthoặcnatricacbonattheocácphươngtrình [I.1] [I.2] C19H29COOH + NaOH =C19H29COONa [I.1]2C19H29COOH Na2CO3=2C19H29COONa + H2O + +H2O+CO2 [I.2] Thiếtbịnấunhựathơngthườngcócấutạohaivỏ,gianhiệtgiántiếpbằngh ơicótrang bịcánhkhuấy(đơikhicónhữngcơsởnhỏ,thủcơngqtrìnhnấusửdụnghơitrựctiếpvàhố chấtdùnglàNa2CO3,qtrìnhkhuấytrộntậndụngkhíC O 2sinhra).Các tiếnhànhthườngtheo bước thứtự:nước–kiềm–colophan.Tỷlệnhựa/ nướcthườnglà1/3.Dungdịchxútđượcchuẩnbịởmộtbểriêngbiệtvàđượcb ơmđịnhlượng vàobểphảnứng,bổsungnướcđểđạttỷdịch1/3,khuấyđềuvàtiếnh n h g i a nhiệt.Colophan dạngcụcđượcđậpnhỏv đượccấpdầnvàob ểphảnứng.Qtrìnhnấukeonhựathơngthư ờngkéodàitừ2,5đến3giờởnhiệtđộ98 C Lượngkiềmdùngtrongqtrìnhn ấukeonhựathơngđượcxácđịnhtheocơngthức[I 3]: K=X D2.(100-C)/(D1.P) (%) [I.3] Trongđó: +Klà mứcdùngkiềm,tínhtheo%sovớikhốilượng colophan +Xlà trịsốxàphịnghố,tínhtheo%kiềm +D2l khốilượngđương lượngkiềmsửdụngtrongqtrìnhnấukeo +D1l khốilượngđươnglượngkiềmsửdụngtrongqtrìnhxácđịnhtrịsốxà phịng hố +Clà hàmlượngnhựatựdocótrongkeosảnphẩm,% Kếtthúcqtrìnhnấu,nhựathơngđượcsữahốbằngnướcnóng(600 80 C)v ềnồngđộ100g/ l.Trướckhiphốitrộnvàobộtgiấy,nhựađượcphalỗngtiếptớinồngđộ20-25g/ l(qt r ì n h sữah o v p h a l o ã n g cầnkhuấymạnh)bằngnướcthường Tuỳthuộcvàohàmlượngnhựatựdocịnlại,cóthểchiakeonhựathơnglàmhailoại:ke onhựathơngkhơngchứanhựatựdovàkeonhựathơngcóchứamộttỷlệnhựatựdonhấtđịnh( keotrắng).Đốivớikeokhơngchứanhựatựdothườngsửdụngtrongqtrìnhsảnxuấtgiấy vàcáctơngbaogóitừOCCvàbộtgiấykhơngtẩy.Keo thườngsửdụngchoqtrìnhsản xuấtgiấyinvàgiấy viết trắng I.3 Cơngnghệsản xuấtkeo nhựathơng biếntính Mụcđíchcủaqúatrìnhbiếntínhcolophanlàgiảmxuhướngkếttinh nângc a o mứcđộhoạttínhcủasảnphẩmkeo.Cácphươngphápbiếntínhnhìnchungđềud ựa vàođặcđiểmcấutạohốhọccủacácaxitnhựacótrongcolophan,đặcbiệtlàl i ê n kếtđơi liênhợp.Từcấutạocủacácaxittrongcolophanchothấychỉcómộtsốđồngphân abieticlà có liênkếtđơiliênhợp,dovậyqtrìnhbiếntínhchủyếudiễnravớicácđồngphânnày Qtrình biếntính dựatrêncơsởcủaphảnứngoxyhố vớicáctácnhânnhư:Iơt,Li I,FeI2hoặcaxitphốtphoric ởđiềukiệnnhiệtđộtừ220–225 Ctrong2 giờ[4,5,6].M ộtphươngphápkháclàtiếnh n h phảnứ ngcộngv ò n g DielsAldervớitácnhânlàcácdẫnsuấtcủaaxitfurmalichoặcanhydritemaleic.Cácn g h i ê n cứuđ ãc h o thấyq u t r ì n h biếnt í n h c o l o p h a n t h e o phảnứ ngcộngv ị n g DielsAlderthuậnlợihơnphảnứngoxyhốdocáctácnhânIơt,LiI,FeI2thườngrấtđắtvàkhókhốn gchếphảnứng: SảnphẩmcủaphảnứngcộngvịngDielsAlderđượcbổsungthêm2nhómcacboxylvàtínhaxitcủachúngmạnhhơnsovớinhómcac boxylbanđầu.Điềunàyc ó nghĩalàđặctínhâmđiệntănglênlàmchokhảnăngphântánkeo tốthơn,kíchthướchạtkeot r o n g dungdịchnhỏhơn,phảnứ ngcủakeovớiphènnhômt ạore sinatnhômtănglênnênhiệu quảgiakeotốthơn I.4 MộtsốkếtquảnghiêncứuvềkeonhựathơngbiếntínhcủaViệnCNGiấy–Xenluylơ I.4.1 Vềcơngnghệ Nhìnchungchưacómộtnghiêncứunàocụthể,hồnchỉnhvềcơngnghệđ ố i vớidịngsảnphẩmnày,mộtsốcơsởnhư:CơngtyTNHNsảnxuấtHóachấtvàTMDVGiađịn h,CơngtyTNHHĐạiThịnh… cũngchỉnhậnchuyểngiao từc c chungianướcngồihoặctựlàmnênchấtlượngchưacao ,sảnlượngcịnhạnchếvàchưathaythế đượcsản phẩm keonhựathơngtruyềnthống