BỘ CÔNG THƯƠNG
TONG CONG Ty GIAY VIET NAM
CONG TY TNHH VIEN CONG NGHIEP GIAY VA XENLUYLO
TENE3.859 8985088 185088 8
BAO CAO TONG KET DE TAI CAP BO NAM 2012
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẦN ĐAY CHO SẢN XUẤT BỘT HÓA NHIỆT CƠ TÂY TRANG (P-RC-APMP)
Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương
Cơ quan chủ trì: Công ty TNHH Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô Chủ nhiêm để tài : Ks Lương Thị Hồng
Trang 2MỤC LỤC DANH MUC BANG BIEU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢN VE MỞ ĐẦU
PHẢN I TỎNG QUAN VẺ CÂY ĐAY, PHƯƠNG PHÁP BẢO QUAN VA CONG NGHE SAN XUAT BOT GIAY HOA NHIET CO TAY TRANG (P-RC-APMP)
1.1 Cây đay - nguyên liệu dùng cho sản xuất giấy 3
1.2 Phương pháp bảo quản đay 5
1.3 Công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ tẩy trắng theo công nghệ P-RC-APMP a
1.4 Định hướng nghiên cứu 1
PHẢN II ĐỐI TƯỢNG VẢ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu 12 2.2 Hoá chất và thiết bị sử dụng 12:
2.3 Phương pháp nghiên cứu 13
PHẢN II KÉT QUÁ VẢ THẢO LUẬN
3.1 Tình hình khí tượng thủy văn tại Thanh Hóa-Long An trong 5 năm lại đây, 1?
3.2 Sân bảo quản nguyên liệu 19
3.3 Phương pháp bảo quan day 21
3.4 Tính chất của nguyên liệu bột giấy hóa nhiệt cơ tử đay sau thu hoạch 24 3.5 Tính chất của nguyên liệu và bột giấy hoá cơ tẩy trắng tử đay sau bảo quản theo
các phương pháp khác nhau 25
3.6 Phương án kỹ thuật cho thiết kế bãi chứa và tần trữ nguyên liệu đay 35
KET LUAN VA KIEN NGHIT
Trang 3
DANH MỤC CÁC BẰNG BIẾU
Trang
Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật bột hóa nhiệt cơ tẩy trắng (-RC-APMP) 4
từ các loại nguyên liệu khác nhau
Bang 1.2 Thong s6 ky thuat gitta céng nghé APMP va BCTMP” tir 8 nguyên liêu gỗ đương,
Đảng 3.1 Mực nước đặc trưng của sông Vàm Cỏ Tây năm 2006 7 Bang 3.2 Mực nước đặc trưng của sông Vàm Cỏ Tây năm 2007 18 Bang 3.3 "Mực nước đặc trưng của sông Vàm Cỏ Tây năm 2008 18 Bang 3.4 Mực nước đặc trưng của sông Vàm Cỏ Tây năm 2009 18 Bang 3.5 Mực nước đặc trưng của sông Vàm Cỏ Tây năm 2010 18
Bang 3.6 Tinh chat wat ly cia day sau thu hoạch 2
Bang 3.7 Tính chất hóa học của đay sau thu hoạch 24
Bang 3.8 Tính chất của bột hoá nhiệt cơ tây trắng từ nguyên liệu đay 25
Bang 3.9 Tính chất vật lý của nguyên liệu trong thời gian bảo quản 26
Trang 4Hình 11 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Bản vẽ số 1 Ban vé 36 2 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢN VẼ
Sơ đồ dây chuyền đóng kiên đay ở Mỹ
Mô hình bảo quản đay tại Trung Quốc
Mô hình bảo quản đay ở Băngladesh
Lớp sỏi của sân bảo quản theo phương pháp xếp khối Lớp bê tông của sân bảo quản theo phương pháp xếp khối
Các gờ bê tông của sân bảo quản theo phương pháp xếp khối Sân bảo quản đay theo phương pháp xếp đồng tròn
Bảo quản đay theo phương pháp xếp đồng tròn, không có mái che
ảo quản đay theo phương pháp xếp đống tròn có mái che Phương pháp xếp đay thành khối
Bảo quản đay theo phương pháp xếp khối có mái che và không có mái che
Mảnh nguyên liệu đay sau 12 tháng bảo quản theo bốn phương pháp khác nhau
.Mảnh nguyên liệu đay bảo quản theo phương pháp xếp khối Mảnh nguyên liệu bảo quản theo phương pháp xếp khối, có mái che sau 12 tháng
Minh đay được bảo quản theo phương pháp xếp đống tròn không mái che
Mảnh đay được bảo quản theo phương pháp xếp đống tròn có mái che
Trang 5MỞ ĐẦU
Trong công nghiệp bột giấy được sản xuất theo hai phương pháp chính là phương pháp hoá học và phương pháp cơ học Bột giấy sản xuất theo phương pháp cơ học có ưu điểm là hiệu suất cao, chỉ phí thấp đồng thời có những tính chất mà bột giấy hoá học không có được như độ đục cao, khả năng thấm hút mực in tốt
Phương pháp sản xuất cơ học đã được phát triển hơn 150 năm và luôn được cải tiến
và phát triển không ngừng Công nghệ thiết bị ngày càng hiện đại đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao về chất lượng sản phẩm giấy,
Nguyên liêu được sử dụng cho sản xuất bột cơ học chủ yếu là bừ gỗ với cả hai loại gỗ cứng và gỗ mềm Trong những năm gần đây, nguyên liệu phi gỗ dùng cho sản xuất bột giấy cơ học cũng được nhiều nước trên thể giới quan tâm nghiên cứu Những loại nguyên liệu này có ưu điểm là thời gian sinh trưởng ngắn, đễ trong
và nếu được thu gom và chế biến phủ hợp sẽ cho chất lượng bột giấy tương đối tốt
không thua kém nhiều so với bột giấy được sản xuất từ gỗ Hơn nữa việc sử dụng nguồn nguyên liệu này sẽ hạn chế sử dụng gỗ, bảo vệ được nguồn tài nguyên rừng Một trong số các loại nguyên liêu phi gỗ được các nhà khoa học và sản xuất quan tâm là cay day
Sản xuất bột giấy cơ học theo công nghệ P-RC-APMP lần đầu tiên được triển khai ở Việt Nam, qua dự án của Nhà máy bột giấy Phương Nam (Long An)
với nguyên liệu là cây đay Tuy nhiên, hiện tại dự án đã đổi chủ đầu tư (bir Cty đầu
tư phát triển giao thông vận tải Tracodi sang Tổng công ty giấy Việt Nam), tiến độ
của dự án triển khai chậm và gấp vướng mắc trong vấn đề nguyên liêu cho nhà máy, đặc biệt là công tác thiết kế kho bãi để tần trữ và phương pháp bảo quản đay (rước đây nhà thầu không thiết kế hạng mục này, chủ đầu tư chưa thiết kế) Cay day được trồng chủ yếu trong vụ hè thu (từ tháng 4 đến tháng 9) Thời gian thu hoạch đay lại vào mùa mưa lũ, các diện tích trồng sẽ bị ngập nước Do vậy công tác thu hoạch và tồn trữ cần được nghiên cứu phủ hợp, thích nghỉ với điều kiên tự nhiên của khu vực này
Do vậy, để dự án có tính khả thị đối với loại nguyên liệu này, cần thiết có những nghiên cứu bài bản về phương pháp bảo quản và tồn trữ nguyên liệu đay, nhằm ổn định chất lượng nguyên liệu và đảm bảo nhà máy hoạt động liên tục
Năm 2011 Bộ Công thương đã giao nhiệm vu cho Viện công nghiệp giấy và
xenluylô nay là Công ty TNHH Viện công nghiệp giấy và xenluylô thực hiện đề tài
Nghiên cứu phương pháp bảo quân day cho sẵn xuẤI bột hoá nhiệt cơ tẩy trắng
(P-RC-APMP), với thời gian thực hiện là 24 tháng, Mục tiêu của
Trang 6phục vụ công tác thiết kế bãi chứa và bảo quản nguyên liệu đay cho Nhà máy bột
giấy Phương Nam Nội dung nghiên cứu bao gdm:
- Thu thập các thông tin về khí tượng thuỷ văn của khu vực Đồng bằng sông
Cửu Long trong 5 năm trở lại đây
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp bảo quản tới chất lượng nguyên liệu (hàm lượng các thành phần hoá hoc), chất lượng bột (độ trắng, tính chất cơ lý)
+ Bảo quản điều kiện ngoài trời: đóng kiện và xếp đống
+ Bảo quản trong điều kiện có mái che: đóng kiên và xếp đồng
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian bảo quản theo từng phương pháp tới chất lượng nguyên liệu (hành phần hoá học) và tính chất cơ lý của bột hoá nhiệt co
Trang 7PHANI
TONG QUAN VE CAY ĐAY, PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẦN VẢ CÔNG NGHỆ SẲN XUẤT BỘT GIAY HOA NHIET CO TAY TRANG (P-RC-APMP)
dùng cho sản xuất giấy
1.1 Cây đay - nguyên
Cây đay trên thế giới được chia ra làm hai loại là cây đay xanh Œute plant) và cây đay cách (cenaÐ,, Cả hai loại này đang được sử dụng chủ yến cho lấy sợi và
sản xuất bột giấy, song loại đay cách thường được dùng nhiều hon
Cây đay xanh thuôc họ bông bút (7iiacea) là cây phát triển tự nhiên ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Đay xanh gồm hai giống mang tên khoa học là
Corchorus Capsularis £ day xanh qua tròn) và Corchorw Olicorius L (đay xanh
quả dai) Giống đay xanh quả tròn có xuất xứ gần biên giới Tây Nam Trung Quốc,
phía bắc Miễn Điện, bắc Ấn Độ và một số đảo của Indonecia, còn giống đay xanh quả dài thì tập trung ở một số vùng Châu Phi, Trung Đông song ngày nay chỉ có
một số nơi trồng như: Bang la dé, An Dé, Mién Dién, Nepal, Đài Loan, Braxin
Nhìn chung giống đay này đều đâm cành ở ngang thân nên trở ngai cho việc lầy sợi và đễ nhiễm bệnh nên chúng đang dần được thay thế bằng các giống tốt hơn
Cây đay cách, tên khoa hoc la Hibicsuc Cannabinus £, thudc ho cây bông vải (falvaceae) Day cach cén c6 nhidu tên gọi địa phương khác như: Ấn Độ gọi [a day Bimlipatam, sợi Rimli hay Mesla, Ai Cập gọi là Teal hay Til, Chau Phi goi 1A Dah
và Gambo Phân bố đay cách khá rộng lớn, chạy từ vĩ độ Bắc 45” ở Nga đến vĩ độ Nam 30° ở Nam Phi Đay cách được trồng nhiều ở: Ấn Độ, Ai Cập, Nam Phi, Trung
Quốc, Italia, Cu Ba, Indonecia, Iran, Philippin, Nhật, Mỹ, Thái Lan, V iệt Nam
Cây đay cách là cây hằng niên, thuộc thực vật thân thảo có chiều cao trung bình từ 3 - 4m, nhưng cũng có khi đạt từ 5 đến 6 m, đường kính từ 8 - 25mm, chu
kỷ sinh trưởng từ 140 - 160 ngày, năng suất có thể đạt tử 20 - 26 tấn thân khô gió/ha
(sợi có thể đạt 4,6 tắn/ha), khác với cây đay xanh, loài này trồng được cả trên đất cao, đòi hỏi ít lao động
Về đặc điểm sinh học, bày từng giống mà lá có hình đơn hay kép, màu thân xanh hay đỏ Lá đay cách có màu xanh mát, thân ít đẻ nhánh, bông rnàu kem, gần cuống hoa có màu đỏ tím hoặc đỏ thấm Hoa nở trước khi mặt trời mọc và khép lại vào buổi trưa, mau tàn Quả đay hình tròn có đáng trái lê, mặt ngoài sẵn sùi, kích thước 1,8 x 1,3em, bên trong chứa 30 - 48 hạt
Thin day hình trụ, soi day hình thành từ các bó sợi được phân bỗ làm nhiều lớp nằm giữa lớp biểu bì ngoài và thân - lõi xốp phía trong Sợi đay rất mảnh, đường kính 2 - 2,5um, dài trung bình 2,5mm, hàm lượng xenlulo đạt tới 67%, hàm
lượng lignin thấp 9,5%
Nhìn chung xơ sợi day rét t6t, ban nên từ xa xưa chúng đã được dùng để làm dây thùng chão, bao bố rất phổ biển Tuy nhiên chúng mới được một số ít nước có
Trang 8diện tích trồng lớn đưa vào sản xuất bột giấy thương mại như ở Trung Quốc, Thái
Lan, Ấn Độ (Công ty TNHH Bột và Giấy Phượng Hoàng ở Khon Kaen - Đông Đắc Thái Lan với công suất 70.000 tắn/năm, sản phẩm dùng để sản xuất giấy in giấy viết, Công ty Tribeni Tissues Ltd - Ấn Độ, sản phẩm dùng để sản xuất giấy dé
cacbcn và giấy cuốn thuốc lá)
Cay day được trồng ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long tử rất lâu, được
coi như cây bản địa của vùng, trước kia được trồng chủ yếu để lấy sợi Diện tích
trồng đay lớn nhất là địa bàn Tỉnh Long An, tính đến năm 1997 diện tích là 6.323ha, năm 2005 là 5.817 ha trong đó trồng lấy sợi là 5.653ha còn lại là để lấy hạt Diện tích trồng đay năm 2007 đạt 9.000 ha
Tiêu thụ đay chủ yếu là Nhà máy Grandi - Sở Công nghiệp, Công ty đay sợi Sài Gòn Tuy nhiên, sản phẩm của nhà máy đang giảm dần vì bao chứa sản xuất từ sợi day dang din duoc thay thé bling cdc bao bi am tly polyme có giá thành thấp và tiên lợi hơn Do đó, cây đay gặp khó khăn trong việc tiêu thụ Xây dựng nhà máy
sản xuất bột giấy tử nguyên liêu cây đay đặt tại Long An sẽ mở ra một hướng mới
cho người tring day
Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật bột hóa nhiệt cơ tẩy trắng -RC-APMP) từ các
loại nguyên liệu khác nhau
Các thông số kỹ thuật Day cach Day xanh Gé Duong
Mire ding NaOH, % 33 34 3,0 Mức dùng HạO¿ % 2,5 2,6 15 Dé nghién CSF, ml 220 230 200 BS chat, em/g 25 28 25 Chỉ số độ bền kéo, Nm/g 36 38 27 Dé tring, %ISO 70 69 71 Dé duc, % 92 93 98
Chi sé buc, kPa m¥g 16 16 ia
Dé tan xa anh sang, m/kg 67 69 53
Trước khi đầu tư xây dựng nhà máy, chủ đầu tư đrước đây là TRACODD)
cũng đã tiến hành nghiên cứu khả thi vùng nguyên liêu cũng như khả năng 4p dung
công nghệ mới trong sản xuất bột giấy cơ học tây trắng từ cây đay
Đối với cây đay, chủ đầu tư cũng đã kết hợp với Trường Đại học Cần Thơ,
Viện Cây công nghiệp - Bộ Nông nghiệp tiến hành thí nghiệm một số giống day da
sơ tuyển như: giống day cach Việt Nam (cây bản địa), đay cách HC-583, Việt Viên
4; Việt Viên 5; IRC 212; day Everglade 41 (cla Mg) vé kha nang thích ứng đối
Trang 9
với môi trường và điều kiện sinh thái ở một số vũng của ĐBSCL như: Thốt Nốt - Cần Thơ, Huyện Hồng Ngự - Đồng Tháp; Thạnh Hóa - Long An Kết quả cho thấy trên vùng đất đặc trưng của khu vực ĐBSCL: hay úng lút, đất chua phèn pH=4 - 5
chỉ có 3 giống đay phủ hợp, cho năng suất cao là đay cách Việt Nam, đay cách HC - 583 va day cách Everglade 41: thời điểm trồng vụ hẻ thu, chu kỳ sinh trưởng 120 -
145 ngày, chiều cao 2,8 - 2,9m, năng suất thân cây tươi đạt 55 - 60 tan/ha; be troi
21 - 25 tắn/ha
Tiện tại nguyên liệu đay sử dụng cho sản xuất bột cơ học nói chung và đặc
biệt là bột giấy sản xuất theo công nghệ P-RC-APMP mới được hãng Andritz áp
dụng tại một nhà máy do công ty Kenaf Industries, Texas - U8A sở hữu với công,
suất 70.000 tần/năm và gần đây nhất là dây chuyền công suất 100.000 tắn/năm cung cấp cho Nhà máy bột giấy Phương Nam đặt tại Long An - Việt Nam
1.2 Phương pháp bảo quản đay
Do đay là nguyên liệu thân thảo, thu hoạch hàng năm, đễ bị phân huỷ trong điều kiện khí hậu nóng Âm Bởi vậy, các công đoạn sản xuất của nhà máy được thiết kế đồng bộ, tối ưu và phủ hợp với điều kiện khí hậu, địa chất của các nước, đặc biệt trong khâu thu gom và tồn trữ và bảo quản nguyên liêu đảm bảo cho nhà máy hoạt đông liên tục Các phương pháp bảo quản đay dùng cho công nghiệp giấy phụ thuộc vào điều kiện khí hậu của từng nước
12.1 Bảo quân đạy ở MP
Đay được thu hoặc bằng máy công nghiệp Sau thời gian để khô khoảng 10 ngày, đay được chất mảnh và đóng ép thành kiên để bảo quản Khi được đóng thành kiện thể tích của đay có thể giảm đi đến 3 lần Đay được đóng kiên có độ Âm
khoảng 10% - 12% Các kiên sau đó được xếp chồng lên nhau tạo thành các đống
nguyên liệu và bảo quản ngoài trời Do điều kiện đất khô, không ngập nước, có tuyi mủa lạnh nguyên liệu có thể tồn trữ và giữ được chất lượng trong thời gian từ 3 - 5 năm MIXER CHOPPED KENAF ‘ADD WATER lCuaER KENAF „⁄4CUBES T— ORZAN |
Hình 1.1 Sơ đô dây chuyển đóng kiện đay ở Mỹ
12.2 Bảo quân đạy ở EI Sabado
Đay được thu hoạch trong khoảng thời gian giữa tháng 10 và 12, sau thu hoạch đay được để phơi khô ngoài ruộng khoảng 15 ngày Đến khi độ Âm của cây
Trang 10day giảm đến 20%4 thì các cây đay được bó thành bó và trở về sân bảo quản của nhà may
Các bó đay khô được bảo quản trên sân bê tông với các gờ bê tông cao hơn mặt đất để thông gió Các bó đay được xếp thành đống nằm trên các gờ bê tông theo từng lớp chồng lên nhau, các lớp được xếp đan chéo nhau Trên cùng mỗi đống được che phủ bằng lớp nhựa viny1 hoặc một số loại lá cây để tránh mưa
12.3 Bảo quản đay tại nhà máy bột giấy và giấy Sekizan - Trung Quốc
Đay được bảo quản trên các sân bê tông Sân có các đường gờ bằng bê tông cao hơn mặt đất để thơng gió và thốt nước Các bó đay được xếp thành lớp, lớp nọ chồng lên lớp kia theo cách đan chéo nhau Trên rỗi đống đay được phủ lớp nhựa hoặc một số loại thực vật (chuyến cáo là nên dùng lau sây) để tránh mưa Kích thước của mỗi đống đay là 4m (chiều réng) x 30m (chiều đài) z 5m (chiều cao)
Nếu trọng lượng riêng của đay bằng 0,25 thì mỗi đống sẽ có khối lượng đay tương đương 150 tấn Giữa các đống có các khoảng trống để làm đường vào lấy nguyên
liệu
Hình 1.2 Mô hình bảo quản đay tại Trung Quốc 124 Bảo quân đáy ở Bănglađesh
Thời kỳ thu hoạch đay là vào rùa mưa (giữ tháng bẫy đến cuối tháng chín),
có độ Âm rất cao ở Bangladesh va tay Bengal (Ấn Độ) Hơn nữa số giờ nắng không
nhiều và phần lớn thời gian là mưa
Sau khi thu hoạch độ Âm trong cây khoảng 65 - 75% Với độ âm như vậy nếu để đay nằm ngang sau 72 giờ nhiệt độ của nó sẽ lên tới 45 - 50 "C Nhiệt độ tăng là
Trang 11é tránh sự phát triển và phân hủy của vi sinh vật, các bó đay sau thu hoạch sẽ được xếp thành đống tròn theo phương thẳng đứng Với việc xếp đống như vậy
độ Âm của cây sau khoảng 10 ngày sẽ khoảng 15 - 20%
Hinh 1.3 Mé hinh bao quan day & Bangladesh 12.5 Bdo quan day 6 Thdi Lan
Thái Lan là nước có khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều, day sau khi thu hoạch, cắt ngọn, để rụng lá, phơi khô tại bãi trồng sẽ được ép đóng kiện và được xếp đồng trên nền bê tông cao, bảo quản trong điều kiện có mái che
Như vậy có thể thấy, tùy vào điều kiện của tùng nước mà khâu thu hoạch và phương pháp bảo quản, tồn trữ sẽ được thiết kế cho phủ hợp đảm bảo nhà máy hoạt đông Ổn định và đạt hiệu quả kinh tế cao nhất
1.3 Công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ tẩy trắng theo công nghệ P-RC-APMP
Các nhà máy bột giấy cơ học có công suất lớn trên thể giới đều áp dụng công
nghệ BCTMP, APMP, đặc biệt một số công nghệ cải tiến từ APMP như công nghệ peroxyt kiềm có tiền xử lý hoá chất khi nghiền Œ-RC-A.PMP) do công nghệ này tiết kiêm về đầu tư và chỉ phí điện năng, lượng COD thải ra môi trường thấp trong khi chất lượng bột cao, khả năng tây trắng tới độ cao tốt hơn (bột sau tẩy có độ trắng có thể đạt tới 899⁄415O, tủy theo từng loại nguyên liệu), hệ số tán xạ ánh sáng tốt hơn đại cùng một độ trắng, độ bền) Một trong những hãng nỗi tiếng về công nghệ và thiết bị sản xuất bột cơ học là hãng Andritz
Phần lớn các dây chuyền mới xây dựng đều sử dụng công nghệ APMP và
công nghệ cải tiến từ APMP nhw: P-RC-APMP (Preconditioning Refiner Chemical
Trang 12Công nghệ P-RC-APMP hiện nay là công nghệ tốt nhất được ứng dụng cho các nhà máy sản xuất bột cơ học trên thế giới như: ở Trung Quốc (Yue Yang Pulp
Paper Co.Ltd, Gaotang Paper Group (Shandong), QiQiHar Paper mill (Jilin), Baoshan Paper Mill (Yunnan), Yalujiang Paper Mill (Dandong), Yibin Paper Mill (Sichuan), Yincheng Paper Mill (Liaoning), 6 Iran QMaragheh Pulp & Paper Ind Co,, (Tehran), Gharb Paper Ind Co., (Tehran), & Canada (Millar Western (Meadow Lake), Malette paper Mill (St Raymond), Millar Westem (Whitecounrt)); 6 Costa Rica Gcott Paper), & MY (Appleton Paper (Combined Locks) phin 1én công nghệ
và thiết bị các đây chuyền đều do công ty Andritz Ine cung cấp
Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật giữa công nghệ APMP và BCTMP` từ nguyên liệu gỗ dương Các thông số kỹ thuật BCTMP APMP Mức dùng Na8O; % 14 - Mire ding NaOH, % 18-43 48 Mức dùng HạO¿ % 40 4,0 Ning luong, MWh/t 172 1,22 Độ nghiền CSF, ml 7? 7? TY trong, kg/m? 555 558 Chi sé xé, mNim/g 63 63 Chỉ số độ bền kéo, Ning 58 60 Dé tring, %ISO 82,8 84,5 Dé due, % 80 82 Độ tán xạ ánh sáng, m2/kg 39 43
Nhìn chung, các công đoạn của công nghệ APMP nói chung và công nghệ P- RC-APMP nói riêng thường bao gồm các công đoạn chính
1.3.1 Chudn bị nguyên liệu
Tử bãi nguyên liêu, các khúc nguyên liệu được xe cạp vào mâm phân phối Từ đây nguyên liệu được cấp vào hệ thống băng tải xích, băng tải cao su chuyển tới tang bóc vỏ (kiểu ướt hoặc khô) Các khúc nguyên liệu được bóc sạch vỏ, các khúc nguyên liệu không hợp cách (quá cơ, có lẫn kim loại hoặc quá ngắn) được loại ra
khỏi hệ thống băng tải Khúc nguyên liệu được chặt trong máy cắt dăm dạng mâm
Trang 13qua cỡ được quay lại máy cắt mảnh lại, mảnh quá nhỏ cùng với bụi được thu gom tới đốt ở lò hơi
1.3.2 Xông hơi mãnh nguyên liệu
ảnh nguyên liệu từ bãi nguyên liêu được chuyển tới bình gia nhiệt sơ bộ bằng băng tải Tại đây mảnh nguyên liệu được xông hơi sơ bộ bằng hơi thu hồi từ hệ thống nghiền và hơi áp suất thấp Dưới tác dụng nhiệt của hơi nước, các phân tử lignin dần bão hoà nước và trở nên rnềm hơn tạo điều kiện cho quá trình nghiền
tách xơ sợi sau này Nhiệt độ lignin bắt đầu chuyển sang trạng thái mềm khoảng 80 - 90C, tuỳ từng quy trình sản xuất bột cơ mà người ta có thể sử dụng hơi có nhiệt
độ 100 - 150°C
Thời gian xông hơi đảm bảo cho lượng không khí thoát hết ra khỏi các mao mạch của đăm mảnh khoảng 15 - 20 phút
Tiếp đó mảnh nguyên liệu được chuyển dần tới máy rửa mảnh bằng hệ thống,
vít tải Quá trình rửa nhằm tách bỏ cát sạn bám trên mảnh Cát sạn từ hệ thống rửa
sẽ được lọc tách ra ngoài, nước sạch được tuần hoàn lại hệ thống rửa Nguyên liệu sau rửa được vắt ép tách nước và qua hệ thống vít tải tới phẫu nạp liệu vào bình gia
nhiệt Tại đây mảnh nguyên liệu được xông hơi trực tiếp trong một thời gian nhất
định trước khi được vít nạp đặc biệt nạp vào thiết bị thẳm thấu hoá chất
13.3 ThẪm thấu hoá chất
Thiết bị thẩm thấu hoá chất có dạng trụ đặt thẳng đứng hoặc nghiêng với vít
tải kép, nguyên liệu đi ngược từ đưới lên, dịch thẩm thấu gồm hỗn hợp NaOH,
DTPA, H;O;, MgSOa, silicat natri với tỷ lệ, nồng độ nhất định được bơm vào liên
tục, mức địch trong thiết bị được khống chế tuỳ thuộc vào quy trình công nghệ
Tưới tác dụng của hoá chất các hợp chất trích ly, hợp chất có phân tử lượng thấp và một phần lignin sẽ bị hoà tan, song tác dụng quan trọng nhất là làm cho các ¡ trương nở mạnh và trở nên mềm hơn Quá trình nghiền sẽ dễ đàng hơn và
xơ sợi Ít bị vụn gly hon Song song với quá trình trên là quá trình tẩy tring dim
mảnh của HạO; trong môi trường kiềm
Tuy nhiên không thể thâm thấu với một lượng hoá chất lớn, trong thời gian dài và nhiệt độ cao bởi độ trắng của bột sẽ bị giảm, ảnh hưởng lớn tới quá trình tây
trắng Thông thường nhiệt độ thẩm thấu đưới 100C, trong thời gian 5 -15 phút, với
lượng dùng thường dùng NaOH là 2 - 5, H;O; từ 1 - 5⁄,
Mảnh nguyên liệu từ đỉnh thiết bị thẩm thấu được chuyển vào chứa trong tháp chứa Đối với công nghệ APMP, quá trình thẩm thấu thường tối thiểu là 2, có
dây chuyền quá trình thẩm thấu lên tới 4
1.3.4 Nghiễn bột
Máy nghiền đùng trong công nghệ APMP thường là máy nghiền đĩa công suất lớn với hệ thống đĩa nghiền và cơ cấu nạp liệu chuyên dụng Quá trình nghiền
Trang 14bột thường tiến hành với 2 giai đoạn Giai đoạn 1: nồng độ nghiền khoảng 35 -
50%, nhiệt độ nghiền 120 - 130C (2 ~ 3 at), giai đoạn 2: nồng độ nghiền 20 - 25%,
áp suất môi trường, Xơ sợi mới nghiền chịu tác động đồng thời của lực xoắn và lực duỗi nên cần thiết phải ngâm bột trong nước nóng một thời gian để xơ sợi dudi thẳng ra nên bột sau nghiền được pha loãng và chứa trong bễ ở nồng độ khoảng 34
Đối với công nghệ P-RC-APMP, đăm mảnh ngoài được thẩm thấu bằng dung
dịch peroxyt - kiểm trong các giai đoạn thẳm thấu thì một phần dịch thâm thấu được cấp trực tiếp vào buồng nghiền của máy nghiền nhằm làm tăng cường các phản ứng,
tẩy trắng tại nồng độ và nhiệt cao trong thời gian rất ngắn
1.3.5 Sàng chọn và làm sạch
Bột từ bễ chứa tiếp tục được pha loãng trước khi được bơm tới sàng áp lực
Các mảnh nguyên liên còn sót lại và búi xơ sợi được tách ra, qua hệ thống sàng
cong, cô đặc và được nạp trở lại vào giai đoạn nghiền thứ 2 Bột tốt sau sàng được đưa tới hệ thống lọc cát nồng độ thấp 2 hoặc 3 cấp nhằm loại bỏ cát sạn Bột sau khi
đã được làm sạch được đưa vào máy cô đặc, bột được chứa trong các tháp chứa trước khi chuyển tới hệ thống chuẩn bị bột của máy xeo hoặc tới hệ thống tây trắng
bột (đối với bột yêu cầu độ trắng cao sẽ được tẩy trắng 1 - 2 giai đoạn) 1.3.6 Tây trắng bột
Tuỳ từng loại nguyên liệu cũng như yêu cầu chất lượng bột cho các mục đích
sử dụng nhất định mà bột APMP, P-RC-APMP sẽ được tẩy trắng thêm với mức
dùng hoá chất nhất định
Bột từ bể chứa sau thiết bị cô đặc được chuyển tới thiết bị trộn hoá chất và
gia nhiệt tới nhiệt độ nhất định theo yêu cầu kỹ thuật trước khi chuyển vào tháp tây
Tuỷ công nghệ mà quá trình tẩy có thể được tiến hành tây một giai đoạn hoặc 2 giai đoạn với các loại hoá chất tây khác nhau như HạO;hoặc dithionit Bột sau tẩy ở giai đoạn cuối củng được rửa sạch và trung hoà bằng khí 8O; hoặc axit sunphurie trước
khi tới bễ chứa
13.7 TỒn trữ bột
Đối với các nhà máy sẵn xuất bột APMP, P-RC-APMP thương phẩm, bột sau
rửa được sàng chọn - làm sạch một lần nữa bằng hệ thống sàng áp lực và lọc cát
nồng độ thấp Bột được cô đặc, vắt ép tới nỗng độ khoảng 30 - 35% sẽ được phun
vào hệ thống hầm sấy đễ sấy khô (nhiệt sấy thường sử dụng khí nóng từ quá trình đốt khí ga từ hệ thống xử lý nước thải ky khí và khí ga bỗ sung từ ngoài), Bột khô sẽ được ép, đóng bành và bao gói Do bột có hiệu suất rất cao, hàm lượng lignin gần như không thay đổi nên độ trắng của bột sẽ dần bị thay đổi dưới tác dụng của môi
trường nên thời gian tộn trữ bột thấp hơn nhiều so với bột hoá tẩy trắng
Trang 151.4 Định hướng nghiên cứu
Do điều kiên khí hậu của Việt Nam nói chung và của Đồng bằng sông Cửu Long nói riêng là nhiệt đới gió mùa Âm Đay được trồng trong vụ hè thu, khoảng từ tháng 4 đến tháng 9 Phương pháp chặt mảnh rồi ép đóng kiện (hương pháp bảo quản được thực hiện ở M8) có thể giảm được thể tích day dén 3 lần Thời gian bảo quản lâu mà không ảnh hưởng tới chất lượng đay Nhưng để thực hiện phương pháp này đay phải được phơi khô đến khi đạt độ khô từ 88 đến 90⁄4 Đây là điều kiện không thể thực hiện được ở Long An Thời điểm thu hoạch đay cũng chính là mùa mưa lũ, nên đay sau thu hoạch không thể để khô ở ngoài mộng Tham khảo các phương pháp bảo quản đay được áp dung tại một số nước Châu Á có điều kiện khí hậu gần giếng như Việt Nam, phương pháp bảo quản được lựa chọn là xếp thành đồng tròn và thành khối, bảo quản trong điều kiện có mái che và ngoài trời
Trang 16PHAN IT
ĐÓI TƯỢNG VẢ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Nguyên liệu đùng cho nghiên cứu phương pháp bảo quản đay cho sản xuất
bột hoá nhiệt cơ tẩy trắng Œ-RC-APMP) là giếng đay cách, được trồng tại Thạnh Hóa - Long An Thời điển thu hoạch vào tháng 9 niên vụ 2011 Khối lượng
nguyên liêu đùng cho nghiên cứu là 64 tan day tuoi 2.11 Sân bão quân
Sân bãi bảo quản nguyên liệu được đỗ bê tông cao hơn xung quanh Trên mặt sân đừng cho bảo quản theo phương pháp xếp thành khối có đỗ các gờ bê tông
cao hon mat sân để thông gió và thoát nước 2.1.2 Các phương pháp bảo quân
+ Phương pháp 1: Đay được bó thành bó và được xếp theo phương thẳng đứng thành các đồng tròn để bảo quản ngoài trời
+ Phương pháp 2: Day được bó thành bó và được được xếp theo phương thẳng đứng thành các đống tròn để bảo quản trong điều kiện có mái che
+ Phương pháp 3: Đay được bó thành bó (các cây đay được xếp theo chiều ngược nhau) và được xếp thành lớp trồng lên nhau thành khối, các lớp được xếp đan chéo nhau Phần trên của các khối được xếp theo hình mái nhà Khối nguyên liệu
được để bảo quản ngoài trời
+ Phương pháp 4: Đay được bó thành bó (các cây đay được xếp theo chiều ngược nhau) và được xếp thành lớp trồng lên nhau thành khối, các lớp được xếp đan chéo nhau Phần trên khối được xếp theo hình mái nhà Trên khối nguyên liêu day có phủ nilon để mái che mưa
Dia điểm bảo quản: tại Nhà máy bột và giấy Phương Nam
2.2.3 Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu gồm hai phần chính
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp bảo quản và thời gian bảo quản tới chất lượng nguyên liệu: thành phần hoá học
- Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp bảo quản và thời gian bảo quản
tới tính chất của bột giấy: độ trắng, tính chất cơ lý
2.2 Hoa chất và thiết bị sử dung
2.21 Hoá chất
- Hoá chất sử dụng trong nghiên cứu là hoá chất phân tích (PA)
- Các loại hoá chất dùng cho xác định thành phần hoá học của nguyên liệu
Trang 17- Các loại hoá chất dùng cho sản xuất bột hoá nhiệt cơ tẩy trắng (Œ-RC-
APMP)
2.2.2 Thiết bị
- Máy nghiền bột tiêu chuẩn PEI, Áo sản xuất - Máy nghiền Hà Lan 20 lí, Đức
- Máy nghiền bột cơ học do Ấn Độ sản xuất:
+ Công suất động cơ dẫn động đĩa nghiền, kW: 37 + Công suất động cơ vít nạp mảnh, kW 1,5 + Tốc độ đĩa nghiễn, vòng/phút: 1448 + Đường kính đĩa nghiền, $350 + Đĩa nghiền don
+ Nông độ nghiên, % 5 -25% - Máy xeo Rapid - Kothen, hãng PTI của Áo sản xuất
- Máy đo độ nghiền, hãng PTI của Áo sản xuất
- Máy đo độ chịu xé Elmendorf của CHLB Đức sản xuất - Máy đo độ chịu bục PTA của Áo sản xuất
- Máy đo độ bền kéo Housfield của Anh sản xuất
- Máy đo độ trắng Elrepho 3000 của Mỹ sản xuất
- Cân điện tir Metler độ chính xác +0.0001g của Thụy Sĩ 2.3 Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Phương pháp phân tíh
Nguyên liệu được xác định tính chất vật lý và hoá học sau khi thu hoạch, sau các thời gian bảo quản 2 tháng, 4 tháng, 6 tháng, 8 tháng, 10 tháng và 12 tháng với bến phương pháp bảo quản khác nhau
Xác định tỷ trọng nguyên liệu : SCAN - CM 43 : 95
Thành phần hoá học của nguyên liệu được xác định theo tiêu chuẪn sau
Trang 182.3.2 Phương pháp sản xuất bột hoá nhiệt cơ tây trắng theo công nghệ P-RC-
APMP
Nguyên liệu đay sau thu hoạch và sau các thời gian bảo quản 2 tháng, 4 tháng, 6 tháng, 8 tháng, 10 tháng và 12 tháng theo bến phương pháp bảo quản khác
nhau, được tiến hành sản xuất bột giấy hoá nhiệt cơ tay trắng theo công nghệ P-RC-
APMP đã được xác lập trong đề tài nghiên cứu cấp Bộ năm 2010: Nghiên cứu công
nghệ sản xuất bột giấy APMP từ cây đay Việt Nam (KenaÐ Nhưng trong phần tây trắng, không thực hiện giai đoạn tẩy bằng dithionit Do hiên tại quy trình sản xuất bột giấy hóa nhiệt cơ tẩy trắng từ cây đay theo công nghệ P-RC-APMP đã bỏ giai đoạn tây bằng dithionit
* Xông hơi đăm mãnh:
Hơi có nhiệt độ 150C, 5 - 6at;
Thời gian xông hơi được tính kể từ khi hết nước ngưng: 15 phút
* Nghiằn sơ bộ:
.Mảnh sau khi được xông hơi được rửa sạch bằng nước nóng và được chuyển tới máy nghiền bột cơ học chuyên dụng * Thẩm thắn hóa chẤt: Tiến hành thẩm thầu 2 giai đoạn Giai đoạn 1: +EDTA: 0,6% so với nguyên liệu KTĐ + Nông độ 10% + Nhiệt độ so" + Thời gian 60 phút *:ết thúc đăm mảnh được tách nước chuẩn bị cho giai đoạn 2 Giai đoạn 2:
Dịch thẫm thấu được chuẩn bị gồm NaOH, H;O¿, Naz8iOz, DTPA, Mg8O¿
Lượng dịch thẩm thầu này được chia là hai phần:
+ Phần thứ nhất: chiếm 2/3 sẽ thẩm thấu với mảnh trước khi đem vào nghiên
Trang 19+MgBO¿ 0,05% + Nhiệt độ thẩm thấu: 35°C + Thời gian thâm thấu: 20 phút + Nông độ thẩm thấu 15% * Nghién bot
- Bột sau khi thẳm thấu xong sẽ được nghiền sơ cấp và thứ cấp trong máy nghiền bột cơ học chuyên dụng
- Néng độ nghiền: sơ cấp 35 - 50%; thứ cấp 15 - 20% - Bột sau nghiền đạt độ nghiền: 17 - 198B
- Bột sau nghiền bảo ôn ở nhiệt độ 85C trong 60 phút
- Kết thúc thời gian bảo ôn, bột được pha loãng tới nồng độ 5% trước khi vào công đoạn rửa bột
- Rửa bột và sàng chọn nhằm loại bỏ hết các mảnh sợi thô còn sót lại
- Bột tốt được cô đặc tới nồng độ 25 - 30% trước khi vào công đoạn tây trắng * Tây trắng bột Tây trắng bằng HạO; Mức dùng hóa chất: +H¿O; 3,2 + NaOH 1,5% + Slicat: 3% +EDTA 04% + MgSO, 0,05% Điều kiện tây: + Nông độ: 12% + Thời gian tây: 180 phút + Nhiệt độ tây: 951C
Kết thúc thời gian tẩy, bột được pha loãng và rửa sạch
Xác định hiệu suất bột giấy tẫy trắng so với nguyên liệu khô tuyết đối, độ trắng và tính chất cơ lý
* Xeo mẫu xác định tính chất bột giấy
Bột giấy được nghiền trên máy nghiền PFI tới độ nghiền khoảng 50°SR với
ap lve nghién: 1,77 N/mm theo Tiêu chuẩn Quốc tế ISO 5264-2 : 2011
Trang 20Mẫu bột sau nghiền được xeo trên máy xeo Rapid (theo Tiêu chuẩn Quốc tế TRO 5269 : 2004) với định lượng 70g/mỂ để xác định các tính chất cơ lý
2.3.3 Xúc định tính chất cơ lý của bột giấy
Trang 21PHAN I
KET QUA VA THAO LUAN
3.1 Tình hình khí tượng thủy văn tại Thạnh Húa-Lơng An trong 5 năm lại đây Nhà máy bột giấy Phương Nam được xây dụng tại Xã Thuận Nghĩa Ho;
Huyện Thạnh Hoá, Tỉnh Long An trên tổng diện tích mặt bằng 45 ha Nhà may
được thiết kế với công suất 100.000 tắn/năm
Cay day cách là nguồn nguyên liêu chính cung cấp cho nhà máy Cây đay cách được trồng chủ yếu vào vụ hẻ thu hàng năm tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, đặc biệt là các vùng vị nhiễm phèn mặn như các huyện Tân Thạnh, Thạnh Hoá, Mộc Hoá thuộc Tỉnh Long An
Long An nằm trong vủng nhiệt đới gió mùa âm Do tiếp giáp giữa hai ving Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ cho nên vừa mang các đặc trưng cho vùng Đồng bằng sông Cửu Long lại vừa mang những đặc tính riêng biệt của Miễn Đông
Nhiệt độ trung bình hàng tháng 27,2 - 27,7°C Thường vào tháng 4 có nhiệt
độ trung bình cao nhất là 28,9°C, tháng 1 có nhiệt độ trung bình thấp nhất là 25,2°C Lượng mưa hàng năm biến động bử 966 - 1.325 mm Mủa mưa chiếm trên 70 - 82% tổng lượng mưa của cả năm Mưa phân bố không đều, giảm đần tử khu vực giáp ranh Thành phố Hồ Chí Minh xuống phía Tây và Tây Nam Các huyện phía
Đông Nam cơ lượng mưa ít nhất Chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều của Biển Đông, biên độ dao động triều lớn, hàng năm ngập lũ vào thời gian từ tháng 8
đến cuối tháng 11, độ sâu tử 1 - 1,5 m
Dé âm tương đối trung bình hàng năm 1a 80 - 82%
Thời gian chiếu sáng trung bình hàng ngày từ 8 - 7,5 giờ/ngày và trung bình hang nam tir 2.500 - 2.800 giờ Biên độ nhiệt giữa các tháng trong năm đao động từ
L
Mùa khô tử tháng 11 đến tháng 4 có gió Đông Bắc, tần xuất 60 - 70% Mùa mnưa tử tháng 5 đến tháng 10 có gió Tây Nam tần xuất 70%
Theo số liệu của Cục thống kê Thạnh Hóa năm 2010, mực nước đặc trưng
hàng năm đo tại Tram Tuyên Nhơn như sau
Trang 23Đỉnh lũ năm 2006: 139 em xuất hiện 06/11/2006 Đỉnh lũ năm 2007: 113 em xuất hiện 05/11/2007 Đỉnh lũ năm 2008: 126 em xuất hiện 30/10/2008 Đỉnh lũ năm 2009: 127 em xuất hiện 06/11/2009 Đỉnh lũ năm 2010: 120 em xuất hiện 08/11/2010
Các số liệu về tình hình khí tượng thuỷ văn cho thấy thời gian thu hoạch đay vào đúng mùa rnưa, thời gian này cũng là rùa lũ Đây là một khó khăn cho công việc bảo quản và tồn tr day cho nha may Day sau thu hoặc không thể phơi khô được ở ruộng,
3.2 Sân bảo quản nguyên liệu
Sân bảo quản nguyên liệu dùng cho nghiên cứu được xây dựng gẦn bãi chứa
nguyên liệu của Nhà máy bột giấy Phương Nam
3.2.1 Sân bão quân day theo phương án xếp thành khối
Mặt bằng được dùng để xây dựng Nhà máy bột giấy Phương Nam trước kia
là đất ruộng trồng lúa Trước khí tiến hành xây dựng toàn bộ diện tích đã được đỗ cát để nâng cao mặt bằng Bởi vậy, vùng diện tích được dùng cho xây sân bảo quản đay phải được gia cố Trên lớp cát rải một lớp sỏi dầy 0,3m, được đầm và lu phẳng
bằng phương tiện cơ giới, sau đó, đỗ bê tông cao 0,15m Kích thước sân: 4n chiều rong x 20m chiều dài Sân được chia làm hai phần, cách nhau 2m Trên bề mặt sân đỗ các gờ bê tông có kích thước 0,20m chiều rộng x 9m chiều dài x 0,25m chiều cao Các gờ bê tông cách nhau 0,4m Trên mỗi phần diện tích sân có 6 gờ bê tông
Các gờ bê tông sẽ có tác dụng làm thoáng khí và thoát nước khi trời mưa
Trang 24
Hình 3.3 Các gờ bê tông của sân bảo quản theo phương pháp xếp khối 3.2.2 Sân bão quần theo phương pháp xếp đồng tròn
Mặt sân được đầm nền và lu phẳng bằng phương tiện cơ giới, sau đó được đỗ
một lớp bê tông dầy 0,15m Kích thước sân 3m chiều rông x 9m chiều đài Phần sân
có mái che sử dụng lá đừa
Trang 25
Hình 3.4 Sân bảo quản day theo phương pháp xếp đống trủn
3.3 Phương pháp bảo quản đay
Đay sau thu hoạch được được tuốt hết lá và chở bằng thuyền tới Nhà máy bột
giấy Phương Nam Độ ẩm của cây đay trong khoảng 60 - 70%, chiều đài trong
khoảng từ 2,5m - 3,5m
3.3.4 Bảo quân ngoài trời, xếp theo đồng tron
Đay được bó thành bó và xếp theo phương thẳng đứng với phần gốc ở phía dưới thành đồng tròn, để bảo quản ngoài trời Đường kính ở chân đống là 2,6m
Khối lượng đay là 2 tấn, như vậy 1m” sân sẽ chứa được khoảng 0,38 tấn đay nguyên
liệu =
Trang 26
3.32 Bảo quân trong điều kiệu có mái che, xếp theo đông tròn
Đay được bó thành bó và xếp theo phương thẳng đứng với phần gốc ở phía dưới thành đống tròn Đường kính ở chân đống là 2,6 m Khối lượng đay là 2 tấn, bảo quản trong điều kiện có mái che Mái che được làm bằng lá dừa
Hình 3.6 Bản quản đay theo phương pháp xếp đống tròn có mái che
3.3.3 Bao quân ngồi trời, xếp thành khơi
Các bó đay được xếp thành lớp theo chiều ngược nhau thành khối Lớp đầu tiên được xếp vuông góc với các gờ bê tông, lớp tiếp theo xếp vuông góc với lớp thứ nhất, Cứ như vậy các lớp đay được xếp đan chéo nhau Phần trên của khối được xếp thu nhỏ lại đốc theo hình mái nhà Kích thước của mỗi khối 3,5m chiều rông x #m chiều đài, với khối lượng đay là 30 tấn thì chiều cao của mỗi khối xấp xỉ 3m
hư vậy, mỗi mm” sẽ chứa khoảng 0,32 tấn day
Mỗi khối có để 5 điểm để lấy mẫu: hai điểm ở phía dưới, một điểm ở giữa và hai điểm lấy mẫu là ở trên cùng khối đay Đay được bảo quản ngoài trời
3.3.4 Bảo quan trong điều kiệu có mái che, xếp thành khối
Các bỏ đay được xếp thành khối như trên (3.2.3), khối lượng đay là 30 tấn,
kích thước khối là 3,5m chiều rong x 9m chiéu dai x 3mm chiều cao, phía trên có phủ ni lông để che mưa, các điểm lấy mẫu nguyên liệu cho nghiên cứu cũng được bố trí như trên
Trang 27
Hình 3.7 Phương pháp xếp đay thành khối
Hình 3.8 Bao quan day theo phương pháp xếp khối
có mái che và không có mái che
Trang 28
3.4 Tính chất của nguyên liệu bị
giấy hóa nhiệt cơ từ đay sau thu hoạch
Theo nhận xét của người trồng đay, đay nguyên liệu năm nay cho năng suất
thấp hơn (khoảng trên 20 tắn/ha) và kích thước của cây đay cũng nhỏ hơn các vụ thu hoạch trước Đay sau thu hoạch được lấy mẫu đại diện, phơi khô dùng cho phân
tích tính chất hóa lý và sản xuất bột giấy cơ học tây trắng theo công nghệ P-RC-
APMP
3.4.4 Tink chất vật lý và hoá học cũa nguyên liệu
Tính chất vật lý của day sau thu hoạch được chỉ ra trong bảng 3.6
Bang 3.6 Tính chất vật lý của đay sau thu hoạch STT Các thông số Kết quả 1 Ty trong, kg/m? 196 2 |Tỷlệvỏ,% 33,8
Do day thuộc họ cây thân thảo, mọc thường niên nên tỷ trọng của cây thấp
196kgím” Tỷ trọng của nguyên liệu thấp có thể sẽ thuận lợi cho sản xuất bột cơ học
do nguyên liệu này khá “mềm” nên tiết kiệm năng lượng nghiền Vỏ đay có sợi đài và bền, chiếm tới gần 34% khối lượng của nguyên liệu, đo đó mà bột giấy nhận được có độ bền cơ học tương đối cao
Tính chất hóa học của đay sau thu hoạch được xác định cho toàn bộ cây đay,
các kết quả được chỉ ra trong bảng 3.7
Bảng 3.7 Tính chất hóa học của đay sau thu hoạch STT Thanh phan hoa hoc Két qua 1 | Hàm lượng xenlulo, % 49,1 2 | Ham lwong lignin, % 194 3 | Hàm lượng pentozan,% 212
4 | Ham lượng các chất tan trong axeton,1 1,8
5 | Ham luong tro,% 3,0
6 _ | Hàm lượng các chất tan trong NaOH 1%, % 30,0
7 | Hàm lượng các chất tan trong nước nóng, % 7,46
8 | Ham luong cdc chat tan trong nuéc lanh, % 6,10
Kết quả trong bảng 3.7 cho thấy hàm lượng xenluylô của đay tương đương
với với nguyên liệu gỗ cứng, trong khi đó hàm lượng lignin và pentozan lại thấp hơn
24
Trang 29Một điểm rất đặc trưng của nguyên liệu thân thảo là hàm lượng các chất vô cơ khá cao (3,04), gấp nhiều lần so với nguyên liệu gỗ Hàm lượng các chất hòa tan
trong nước cũng cao hơn nhiều so với gỗ Đặc biệt là hàm lượng các chất tan trong
dụng dịch xút loãng (NaOH) rất cao (3094) Điều này cho thầy nguyên liệu khó bảo quan và để bị phân huỷ bởi nấm mốc và côn trùng Trong sẵn xuất bột giấy (cà bột giấy hoá học và cơ học tẩy trắng) sẽ tiêu hao hoá chất nhiều hơn, hiệu suất bột giấy thấp hơn Nhưng hàm lượng các chất tan trong dung môi axeton chỉ bằng một nửa của gỗ keo tai tượng Đây cũng là đặc trưng của nguyên liệu thân thảo: hàm lượng, các hợp chất phân tử lượng thấp khá lớn
3.4.2 Tính chất của bột giấy hoá co tay iriing tit nguyén Héu day
Nguyên liệu đay sa thu hoạch được tiến hành sản xuất bột giấy hoá nhiệt cơ
tẩy trắng theo công nghệ P-RC-APMP theo đúng quy trình đã được thiết lập Bat
giấy sau tly trắng được xác định đô trắng, hiệu suất và tính chất cơ lý, kết quả được chỉ ra trong bằng 3.8 Bảng 3.8 Tính chất của bột hoá nhiệt cơ tẩy trắng từ nguyên liệu đay STT Các thông số Kết quả 1 | Hiệu suất, % 814 2 | ĐộtrắngI8O,% 712 3 | Chiều đài đút,m 5290 4 | Chỉ số độ bần xé,mN mổ⁄g 47 5 | Chis6 dé chiu buc, kPa mg 23
Kết quả trong bảng 3.8 cho thấy bột giấy cơ học tẩy trắng từ đay sản xuất theo công nghệ P-RC-APMP và độ bền cơ học hương đối cao Hiệu suất đạt trên
80% và độ trắng ISO đạt 77,2,
3.5 Tính chất của nguyên liệu và bột giấy hoá cơ tẩy trắng từ đay sau bảo quản
theo các phương pháp khác nhau
Theo các số liệu khí tượng thủy văn của Long An trong 5 năm lại đây thì
mua mưa thường kết thúc vào đầu tháng 11 Nhưng năm nay trong suốt tháng 11
hầu như ngày nào cũng có mưa to và thời gian mưa kéo đài
Sau hai tháng bảo quản, nguyên liệu đay được lấy mẫu từ bến phương pháp bảo quản để tiến hành phân tích các tính chất vật lý, hoá học của nguyên liệu và tính chất của bột giấy hoá nhiệt cơ tẩy trắng từ đay Đối với nguyên liệu bảo quản theo khối mẫu đay được lấy tại năm điểm: hai điểm ở phía dưới khối (cách gờ ximăng 0,6m cách hai bên cạnh 1,0 m), rnột điểm ở chính giữa (cách gờ ximăng 1,5m), hai điểm ở phía trên cùng của khối đay Với nguyên liệu bảo quản theo đống tròn lầy
Trang 30miu tai ba vi trí: ngoài cùng, giữa và phía trong đống, Khối lượng nguyên liệu lầy theo mỗi phương pháp bảo quản là khoảng 5kg (khô gi)
3.5.4 Tink chất vật lý và hoá hoc cita nguyên liệu * Tính chất vật lý
Tính chất vật lý của nguyên liệu đay sau các khoảng thời gian bảo quản với các phương pháp khác nhau được chỉ ra trong bang 3.9
Bing 3.9 Tinh chat vt lý của nguyên liệu trong thời gian bảo quản Phương pháp Phương pháp # xếp khối xếp đồng tròn
STT Các thông số Không + Có Không _ Có
Trang 31Kết quả trong bảng 3.9 cho thấy tỷ trọng của nguyên liệu giảm theo thời gian
bảo quản ở cả bốn phương pháp Tỷ trọng của nguyên liệu giảm có thể do sự phân hủy của một số chất do tác động của thời tiết và các vi sinh vật Trong bốn phương pháp bảo quản thì phương pháp xếp đống tròn có mái che, tỷ trọng sau 10 tháng bảo quản gần như không thay đổi và chỉ thay đổi rõ rệt sau thời gian bảo quản là 12 tháng
Phương án xếp nguyên liệu theo đống tròn có mái che và không mái che sự khác nhau là rất rõ rệt, Sau 8 tháng bảo quản tỷ lệ vỏ, tỷ trọng nguyên liệu ở phương án có mái che không có thay đổi nhiều Sự thay đổi bắt đầu từ sau 10 tháng và 12 tháng bảo quản Tỷ lệ vỏ của nguyên liệu bảo quản theo phương pháp đồng tròn có mái che sau 10 tháng bảo quản hầu như giảm không rõ rệt so với sau khi thu hoạch
Nhưng tử sau 10 tháng và 12 tháng tỷ lệ giảm rõ rậ Ở phương pháp xếp đống tròn
không có mái che, tỷ lê vỏ sau 2 tháng bảo quản không giảm so với mẫu sau thu hoạch Sau 4 tháng bảo quản tỷ lê vỏ bắt đầu giảm và từ tháng thứ 6 mức giảm rất rõ rệt, đặt biết là sau 12 tháng tỷ lệ vỏ đã giảm so với sau thu hoạch xấp xỉ 37% Tỷ lệ vỏ giảm có thể do nguyên liệu không có mái che, nên phần vỏ của nguyên liệu đã bị phân hủy do tác động của môi trường và vi sinh vẬt
Với phương pháp xếp khối có mái che và không có mái che sự thay đổi của tỷ lệ vỏ nguyên liêu gần như tương đương nhau Điều này cho thấy ở phương pháp xếp đếng, mái che không có tác dụng nhiễu trong việc bảo quản Ở phương pháp bảo quản này tỷ lệ vỏ giảm sau bảo quản 2 tháng và thấp nhất sau 6 tháng Nhưng bắt đầu từ tháng thứ 8 tỷ lệ vỏ lại tăng và gần như không đỗi đền tháng thứ 12 Thục miu cho thay bi tháng thứ 8, phần lõi ngọn của cây đay đã bị gãy và mất đi, do đó làm tăng tỷ lệ vỏ của nguyên liệu
Về ngoại quan, các mẫu đay sau bảo quản ở cả 4 phương pháp sau 12 tháng phần lõi đay vẫn sáng màu Ở phương án bảo quản xếp khối có mái che và không có mái che, xếp đống tròn không có mái che, bắt đầu bi tháng thứ 6 phần vỏ đay tối mầu dần, nhất là sau 12 tháng Phương án bảo quản xếp đống tròn có mái che phần vỏ đay sau 12 tháng bảo quản vẫn hrơng đối sáng màu Trong thời gian bảo quản phần vỏ bám vào thân cây lỏng dần nhưng sau 12 tháng phần vỏ vẫn còn bám vào thân mà chưa bị tách hẳn ra
* Tính chất hóa học:
Thành phần hoá học của nguyên liệu đay sau bảo quản theo các phương pháp khác nhau được chỉ ra trong bằng 3.10
Ký hiệu
Trang 32Bing 3.10 Thanh phần hóa học của nguyên liệu Thanh phan hoa hoc của nguyên liệu, % Phương :
Trang 33@) @) 8) Aa @) (6) O @) @) Sau 10 tháng bảo quản MI 487 | 208 | 208 | 1,95 | 1,19 | 307 | 5,98 | 4,70 M2 492 | 215 | 219 | 2/05 | 108 | 291 | 5,80 | 4,58 M3 49,5 | 209 | 20,1 | 2,02 | 0,90 | 29,7 | 3,55 | 2,14 M4 49,0 | 191 | 214 | 122 | 1,37 | 299 | 5,15 | 437 Sau 12 tháng bảo quản MI 47,1 | 22,3 | 201 | 1,76 | 0,73 | 29,3 | 641 | 5,56 M2 47,5 | 214 | 20,0 | 2,07 | 063 | 298 | 5,89 | 5,33 M3 47,2 | 20,5 | 222 | 1,89 | 0,70 | 298 | 3,37 | 2,19 M4 467 | 224 | 22,9 | 1,32 | 1,30 | 29,4 | 6,06 | 5,04
Với thời gian bảo quản sau 2 tháng đến 6 tháng, hàm lượng xenlulo trong cả 4 phương án bảo quản đều tăng so với nguyên liệu sau thu hoạch Hàm lượng lignin, pentozan hầu như không có thay đổi đáng kể Hàm lượng tro, hàm lượng các
chất tan trong xút, tan trong nước lạnh, nước nóng giảm nhiều Điều này có thể được giải thích là trong khoảng thời gian từ tháng 9 đến tháng 11 thời tiết tại khu
vực Long An hầu như ngày nào cũng có mưa Chính điều đó đã tác động đáng kể đến nguyên liệu, đưới tác đông của nước mưa và hơi nước, các chất có phân tử lượng thấp đã bị phân hủy do đó làm giảm đáng kể hàm lượng các chất hòa tan Nhưng điều này lại đem lại thuận lợi cho quá trình sản xuất bột giấy Hàm lượng xenlulo ting, hàm lượng chất hòa tan giảm sẽ làm tăng hiệu quả của quá trình sản
xuất bột giấy
Thời gian bảo quản sang tháng thứ 8 thì hàm lượng xenlulo bắt đầu giảm, hàm lượng lignin tăng nhẹ, hàm lượng các chất hòa tan không có thay đổi nhiều
Bắt đầu tử sau 10 tháng, thì hàm lượng các chất hòa tan đều tăng đặc biệt là tan
trong xút loãng, tăng bằng với nguyên liệu sau thu hoạch Nhưng hàm lượng các
chất tan trong axeton lại có chiểu hướng giảm Sau 12 tháng hàm lượng xenlulo ở
cả bốn phương án bảo quản đều giảm rõ rột và có hàm lượng gần như nhau Như vậy cho thấy tại thời điểm này nguyên liệu bắt đầu có sự phân hủy sinh học Ở phương án bảo quản xếp đồng tròn không có mái che thì hàm lượng chất tan trong nước nóng và nước lạnh thì hầu như không có sự thay đổi nhiều sau 12 tháng bảo quản và thấp hơn hẳn so với các phương pháp bảo quản khác Có thể do để ngoài
Trang 34trời, lượng đay trong đếng không lớn, nên hầu như tất cả nguyên liêu đều bị động
trực tiếp của thời tiết, do đó hàm lượng các chất tan trong nước thấp
Các kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liêu cho thấy ở phương án bảo quản theo cách xếp khối có mái che và không có mái che, kết quả không gần như tương đương nhau Nhưng ở phương án xếp đồng trờn có mái che và không có mái che thì kết quả có sự khác nhau rõ rệt
3.5.2 Tink chất của bột giấy hoá nhiệt cơ tẫy trắng
Bột giấy hoá cơ tẩy trắng sản xuất theo công nghệ P-RC-APMP tử nguyên
liệu đay sau bảo quản theo bốn phương pháp khác nhau được chỉ ra trong bảng 3.11
Bảng 3.11 Tính chất của bột giấy hoá cơ tẩy trắng Phương,
as áp bảo Độ trắng Chiều đài | Chỉ số độ bền | Chỉ số độ chịu
Trang 35o @ @ @ © © Sau bao quan 8 thang MI 73,9 84,1 4340 35 1,9 M2 7423 84,3 4360 32 1,9 M3 741 83,8 4680 34 1,9 M4 757 85,4 4910 41 2/2 Sau bản quản 10 tháng MI 73/3 84,5 3670 32 18 M2 75,8 84,3 3557 34 17 M3 74,0 83,5 3670 34 16 M4 761 86,6 4020 39 21 Sau bản quản 12 tháng MI 724 94,8 3550 28 #5 M2 72,9 84,6 3700 29 13 M3 72/2 84,3 3050 21 14 M4 72,9 86,8 3940 3,6 i
Bột giấy được sản xuất theo công nghệ P-RC-APMP tử đay sau thu hoạch
cho độ trắng và tính chất cơ lý cao nhất Đay được bảo quản theo phương pháp xếp khối, có mái che và không có mái che, xếp đống tròn không có mái che có độ trắng và tính chất cơ lý của bột giấy giảm dần theo thời gian bảo quản Sau hai và bốn tháng bảo quản mức độ giảm độ trắng và tính chất cơ lý của bột giấy nhỏ, không rõ rét, Sau thời gian bảo quản 6 tháng mức độ giảm độ trắng và tính chất cơ lý của bột
giấy bắt đầu có sự rõ rệt và mức giảm hầu như không thay đổi sau bảo quản 8 tháng,
Sau 10 thang bảo quản mức giảm tính chất cơ lý của bột giấy tăng mạnh Độ bền
kéo giảm hơn 30%, độ bần xé giảm 27%, độ chịu bục có mức giảm nhỏ nhất cũng trên 21% so với bột giấy từ đay sau thu hoạch Nhưng độ trắng của bột giảm không nhiều Sau 12 tháng bảo quản độ bền xé và độ chịu bục có rnức cao hơn hẳn, độ bền xé giảm 38⁄, độ chịu bục giảm 43% ở phương pháp bảo quản xếp khối có mái che và không mái che Trong khi đó độ bền kéo xấp xỉ với bột giấy sản xuất ty day sau
Trang 36
10 tháng bảo quản Nhưng ở phương án bảo quản xếp đồng tròn không có mái che đô bần kéo của bột giấy giảm tới 42%, độ bền xé giảm 55%, đô chịu bục giảm
tương đương với phương pháp xếp khối Độ trắng của bột giảm không nhiều, sau 12 tháng bảo quản giảm rõ rệt nhất, nhưng cũng chỉ xấp xỉ 6⁄4 so với bột giấy tử đay
sau thu hoạch ở cả bốn phương pháp bảo quản Như vậy, đay nguyên liệu được bảo quản theo các phương pháp này có thể bảo quản được 8 tháng kể từ sau khi thu hoạch Với thời gian bảo quản này, bột giấy sản xuất từ đay theo công nghệ P-RC-
APMP vin bảo đảm được chất lượng
Ở phương án bảo quản xếp đống tròn có mái che bột giấy có độ trắng và chất lượng sau 12 tháng bảo quản đạt cao nhất trong các phương pháp bảo quản Độ bần
cơ lý của bột giấy có sự giảm rõ rệt sau 10 và 12 tháng bảo quản Độ bền kéo giảm 24% sau 10 tháng, giảm xfp xi 26% sau 12 tháng bảo quản Độ bền xé giảm 17% sau 10 tháng, giảm 23% sau 10 tháng bảo quản Độ chịu bục giảm gần 9% sau 10
tháng và sau 12 tháng mức đô giảm tăng mạnh đến 2đ⁄ Như vậy ở phương án bảo quản này đay nguyên liệu cũng chỉ đảm bảo được chất lượng cho sản xuất bột giấy với thời gian bảo quản là 8 tháng
Độ trắng của bột giấy ở phương pháp bảo quản xếp đống tròn có mái che có
gid trị cao nhất xấp xỉ với độ trắng của bột giấy từ đay sau thu hoạch bử sau 2 tháng đến 10 tháng bảo quản Nhưng đến sau 12 tháng độ trắng của bột giấy có giá trị
tương đương với độ trắng của bột giấy ở các phương án bảo quản khác
Do điều kiên thiết bị sản xuất bột hóa nhiệt cơ tẩy trắng theo công nghệ P-
RG-APMP không thể xác định được hiệu suất của cả quá trình sẵn xuất bột giấy, nên hiệu suất được trình bày trong bảng 6 là hiệu suất tẩy bột giấy Các kết quả cho thấy thời gian cũng như phương pháp bảo quản không ảnh hưởng tới hiệu suất tây
trắng của bột giấy hiệu suất cao tây trắng
Các kết quả nghiên cứu về tính chất vật lý, hóa học của nguyên liệu, tính chất vật lý của bột giấy hóa nhiệt cơ tẩy trắng từ đay cho thấy phương pháp bảo quản xếp đống tròn có mái che cho kết quả tốt nhất Ở phương pháp bảo quản xếp khối có mái che và không mái che là gần như nhau Nhưng với công suất của Nhà
máy bột giấy Phương Nam - Long An là 100.000 tấn bột giấy/năm, nến xếp theo
nguyên liệu đay theo đống tròn thì diện tích cần là trên 150 ha (chưa kể diện tích cần cho đường đủ Hơn nữa việc làm mái che cũng yêu cầu chỉ phí rất lớn Do đó phương án nay trong thực tế là không khả thí Phương án bảo quân được lựa chọn là phương án xếp khối không có mái che Theo kết quả nghiên cứu thì đay nguyên liệu có thể bảo quản đến 9 tháng kể bừ sau khi thu hoạch mà vẫn cho bột giấy có chất
lượng tốt
Trang 38
Hình 3.11 (M2) Mảnh nguyên liệu bảo quản theo phương pháp
xếp khối
Hình 3.12 (M3) Mảnh đay được bảo quản theo phương pháp xếp
Trang 39
Hình 3.13 (M4) Mảnh đay được bảo quản theo phương pháp
xếp đống tròn có mái che
3.6 Phương án kỹ thuật cho thiết kế bãi chứa và tổn trữ nguyên liệu đay
Công suất của Nhà máy bột giấy Phương Nam là 100.000 tấn/năm Theo thiết kế kỹ thuật thì hiệu suất của quá trình sản xuất bột giấy hóa nhiệt cơ tẩy tring là lớn hơn 80% Như vậy lượng đay nguyên liệu khô tuyệt đối cần là 125.000 tấn
Độ khô của đay sau khi thu hoạch là khoảng 30% Như vậy lượng đay tươi cần để
tồn trữ và bảo quản là khoảng 420.000 tấn Theo kết quả nghiên cứu thì đay nguyên liệu đủng cho sản xuất bột giấy hóa nhiệt cơ tẩy trắng, theo công nghệ P-RC-APMP
cũng chỉ nên bảo quản và tồn trữ trong thời gian 8 tháng Do đó lượng đay tươi
được bảo quản là khoảng 280.000 tấn Theo tính toán ở phần trên cứ 1mẺ thì chứa được khoảng 0,32 tấn đay, nếu các đống đay xếp cao khoảng 5,5m thì diện tích
chiếm chỗ là khoảng 16 ha Với các đường đi đùng cho vẫn chuyển và xếp đỡ nguyên liệu, thì diện tích sân bãi cần thiết là khoảng 32 ha
Hiện nay tại Nhà máy bột giấy Phương Nam - Long An đã xây sân dé chứa
nguyên liệu Sân được trải một lớp sỏi, sau đó được đỗ bê tông Mặt sân được thiết kế có độ đốc thích hợp để thoát nước
3.6.1 Phương án Rỹ thuật
Sân bảo quản đay sẽ được thiết kế ở dạng block Chiều rộng của mỗi block là 3,5m, chiều đài 30m Mỗi block cách nhau từ 3m đến 4m để làm đường đi cho phương tiện vận chuyển và bốc đỡ nguyên liệu (hoảng cách này phụ thuộc vào phương tiện bốc đỡ sử dụng) Trên mỗi block có đặt các gờ làm bằng bê tông (giống
Trang 40như sân tiến hành thí nghiệm) có kích thước chiều rộng 0,20m, chiều cao 0,25m, chiều dài theo chiều dài 30m Các gờ cách nhau 0,4 m Các gờ bê tông này không, nên đỗ cố định trên sân, mà nên đúc bên ngoài sau đó đặt lên sân
Đay sẽ được bốc xếp bằng phương tiện cơ giới chuyên dụng Các bó đay được xếp thành lớp theo chiều ngược nhau thành khối Lớp đầu tiên được xếp vuông góc với các gờ bê tông, lớp tiếp theo xếp vuông góc với lớp thứ nhất Cứ như vậy các lớp đay được xếp đan chéo nhau Phần trên của khối được xếp thu nhỏ lại đốc theo hình mái nhà Chiều cao của các khối đay phụ thuộc vào phương tiện