nghiên cứu sử dụng enzym cellulase và hemicellulase để làm giảm năng lượng nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng

BỘ CÔNG THƯƠNG TỔNG CÔNG TY GIẤY VIỆT NAM CÔNG TY TNHH VIỆN CÔNG NGHIỆP GIẤY VÀ XENLUYLÔ ************************ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NĂM 2012 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ENZYM CELLULASE VÀ HEMICELLUNASE ĐỂ LÀM GIẢM NĂNG LƯỢNG NGHIỀN BỘT GIẤY HÓA HỌC TẨY TRẮNG Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương Cơ quan chủ trì: Công ty TNHH Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô Chủ nhiệm đề tài : Ks. Đào Tố Liên 9586 Hà nội 12/2012 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 1 PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ GIAI ĐOẠN NGHIỀN TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY VÀ ENZYME TRỢ NGHIỀN 3 1.1. Quá trình nghiền bột giấy 3 1.2. Enzyme trợ nghiền 9 1.2. Định hương nghiên cứu 19 PHẦN II. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu 20 2.2. Phương pháp nghiên cứu 22 PHẦN III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 3.1. Nghiên cứu quy trình công nghệ sử dụng enzyme cellulasse và hemicellulase trong quá trình nghiền bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ cứng cho sản xuất giấy in 24 3.2. Nghiên cứu quy trình công nghệ sử dụng enzyme cellulase và hemicellulase trong quá trình nghiền bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ mềm cho sản xuất giấy in 37 3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý bột giấy bằng enzyme trợ nghiền đến tính chất của giấy in 49 PHẦN IV. SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM 52 4.1. Nguyên liệu, hóa chất, phụ gia 52 4.2. Qui trình công nghệ 52 4.3. Tính chất giấy 54 4.4. Đánh giá hiệu quả kinh tế 54 PHẦN V. KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1 : Các kết quả nghiên cứu về enzyme trợ nghiền 12 Bảng 1.2 : Tác động của các loại enzyme tới thời gian nghiền 15 Bảng 2.1 : Tính chất của bột giấy hóa học tẩy trắng dùng trong nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm 20 Bảng 3.1 : Ảnh hưởng của pH tới độ nghiền và chiều dài xơ sợi 24 Bảng 3.2 : Ảnh hưởng của nhiệt độ tới chiều dài xơ sợ i và độ nghiền 25 Bảng 3.3 : Ảnh hưởng của thời gian tới chiều dài xơ sợi và độ nghiền 26 Bảng 3.4 : Ảnh hưởng của mức dùng enzyme 26 Bảng 3.5 : Tính chất vật lý của bột giấy 27 Bảng 3.6 : Ảnh hưởng của pH 28 Bảng 3.7 : Ảnh hưởng của nhiệt độ 29 Bảng 3.8 : Ảnh hưởng của thời gian 30 Bảng 3.9 : Ảnh hưởng của mức dùng 31 Bảng 3.10 : Tính chất v ật lý của bột giấy 32 Bảng 3.11 : Ảnh hưởng của pH 33 Bảng 3.12 : Ảnh hưởng của nhiệt độ 33 Bảng 3.13 : Ảnh hưởng của thời gian 34 Bảng 3.13 : Ảnh hưởng của mức dùng 35 Bảng 3.14 : Tính chất vật lý của bột giấy 36 Bảng 3.15 : Tính chất vật lý của bột giấy 37 Bảng 3.16 : Ảnh hưởng của pH 38 Bảng 3.17 : Ảnh hưởng của nhiệt độ 39 B ảng 3.18 : Ảnh hưởng của thời gian 39 Bảng 3.19 : Ảnh hưởng của mức dùng 40 Bảng 3.19 : Tính chất vật lý của bột giấy 41 Bảng 3.20 : Ảnh hưởng của pH 42 Bảng 3.21 : Ảnh hưởng của nhiệt độ 42 Bảng 3.22 : Ảnh hưởng của thời gian 43 Bảng 3.23 : Ảnh hưởng của mức dùng enzyme 44 Bảng 3.24 : Tính chất vật lý của bột giấy 45 Bảng 3.25 : Ảnh hưởng của pH 46 Bảng 3.26 : Ảnh hưởng của nhiệt độ 46 Bảng 3.27 : Ảnh hưởng của th ời gian 47 Bảng 3.28 : Ảnh hưởng của mức dùng enzyme 48 Bảng 3.29 : Tính chất cơ lý của bột giấy 49 Bảng 3.30 : Tính chất của giấy in 50 Bảng 4.1 : Tính chất của giấy 54 Bảng 4.2 : Đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế 55 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 3.1 : Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất thử nghiệm 53 1 MỞ ĐẦU Sản xuất giấy là ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng, chiếm khoảng 18 – 25% giá thành của sản phẩm. Tuỳ theo tính chất của từng loại bột giấy và các tính chất yêu cầu của mỗi loại giấy mà năng lượng sử dụng cho quá trình nghiền bột giấy chiếm khoảng 15 – 18% tổng năng lượng cần thiết để sản xuất các sản phẩm giấy từ gỗ. N ăng lượng nghiền chiếm một phần chi phí lớn trong giá thành sản phẩm. Chính vì vậy mà giảm lượng năng lượng nghiền sử dụng là một việc cấp thiết trong công nghiệp sản xuất giấy. Từ lâu trên thế giới đã tiến hành các nghiên cứu nhằm giảm năng lượng sử dụng trong quá trình sản xuất, đặc biệt là quá trình nghiền. Các nghiên cứu về thay đổi chế độ công ngh ệ cũng như cải tiến thiết bị nghiền được tiến hành và đã đem lại hiệu quả nhất định. Nhưng hiện nay giải pháp được các nhà khoa học quan tâm và đi sâu vào nghiên cứu là sử dụng enzyme. Một số loại enzyme đã được các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu và cho kết quả rõ rệt trong quá trình nghiền bột giấy. Sử dụng enzyme đã làm giảm đáng kể năng lượ ng nghiền trong khi chất lượng bột giấy không thay đổi. Nghiên cứu ở Ấn Độ cho thấy sử dụng hỗn hợp của enzyme cellulase và hemicellulase làm giảm năng lượng nghiền bột giấy từ 18 – 45% tuỳ theo từng loại bột giấy. Sử dụng enzym hemicellulase sẽ giảm được năng lượng nghiền hỗn hợp bột giấy tẩy trắng từ gỗ cứng trong khoảng từ 6 – 30%, cải thi ện được độ thoát nước và độ bền của bột giấy. Sử dụng enzym cellulase trong quá trình nghiền bột giấy hoá học và bông sẽ làm tăng độ bền của bột giấy và giảm được thời gian nghiền. Sử dụng enzym xylanase sẽ làm giảm được năng lượng cần để nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng. Các nghiên cứu đều cho thấy tính hiệu quả khi sử dụng enzyme để làm giảm năng lượng nghiền bột giấy, trong khi chất lượng bột giấy không thay đổi. Hiện nay, các doanh nghiệp sản xuất giấy tại Việt Nam rất quan tâm tới việc giảm năng lượng trong quá trình sản xuất giấy. Đặc biệt là trong hoàn cảnh nước ta năng lượng điện không đủ để cung cấp cho sản xuất. Công đoạn nghiền bột giấy trong quá trình sản xuất giấ y sử dụng năng lượng điện và chiếm một tỷ lệ tương đối lớn. Việc giảm năng lượng trong quá trình nghiền bột giấy sẽ có ý nghĩa thực tiễn rất lớn, không những làm giảm được giá thành sản phẩm mà còn làm giảm được tiêu thụ điện của ngành giấy. Bởi vậy Công ty TNHH Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô đề xuất đề tài:“Nghiên cứu sử dụng enzym cellulase và hemicellunase để làm giảm năng lượng nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng“. Mục tiêu của đề tài là xác lập quy trình công nghệ sử dụng enzyme cellulase và hemicellulase để làm giảm năng lượng nghiền bột giấy 2 hóa học tẩy trắng từ gỗ cứng và gỗ mềm trong quá trình sản xuất giấy in. Nội dung nghiên cứu gồm: - Nghiên cứu quy trình công nghệ sử dụng enzyme cellulase và hemicellulase trong quá trình nghiền bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ cứng cho sản xuất giấy in; - Nghiên cứu quy trình công nghệ sử dụng enzyme cellulase và hemicellulase trong quá trình nghiền bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ mềm cho sản xuất giấy in; - Xây dựng quy trình công ngh ệ sử dụng enzyme cellulase và hemicellulase trong quá trình nghiền bột giấy cho sản xuất giấy in; - Đánh giá mức giảm năng lượng tiêu thụ cho nghiền bột giấy; - Tiến hành sản xuất thử nghiệm sản phẩm giấy in theo quy trình công nghệ đã lựa chọn tại xưởng thực nghiệm của Công ty TNHH Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylo. Nghiên cứu này sẽ giúp các cơ sở sản xuất trong việc lựa chọn chế phẩm enzyme cũng như chế độ công nghệ sử dụng. Việc đưa được enzyme vào giai đoạn nghiền để giảm năng lượng sử dụng sẽ làm giảm giá thành sản phẩm, hơn nữa việc đưa được công nghệ sinh học vào thực tế sản xuất sẽ góp phần làm cho ngành giấy ngày càng thân thiện với môi trường. 3 PHẦN I TỔNG QUAN VỀ GIAI ĐOẠN NGHIỀN TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY VÀ ENZYME TRỢ NGHIỀN 1.1 Quá trình nghiền bột giấy 1.1.1 Khái niệm chung Bột giấy trong các nhà máy bột giấy không xử lý cơ học sẽ không thích hợp để sản xuất phần lớn các loại giấy. Tờ giấy được làm từ bột giấy nguyên thủy chưa nghiền sẽ có độ bền thấp, xốp và bề mặt không nhẵn. Để sản xuất các loại giấy có chất lượng cao xơ sợi phải có tính mờ đục, tờ giấy phải đồng đều và phải có độ liên kết tốt tại các điểm tiếp xúc. Trong quá trình nghiền lớp ngoài cùng của xơ sợi bị bóc ra, làm xơ sợi bị trương nở bởi sự hydrat hóa, giảm chiều dài do bị cắt, như vậy xơ sợi sẽ bị ngắn đ i, chổi hóa bên trong, chổi hóa bên ngoài và tăng độ mềm mại,… Điều này dẫn tới sự tăng diện tích bề mặt xơ sợi và thể tích riêng. Do vậy, khi xeo giấy liên kết xơ sợi tốt hơn và giấy có độ đồng đều, độ bền cơ lý cao hơn. Trong phòng thí nghiệm máy nghiền Hà Lan và máy nghiền PFI được sử dụng trong quá trình nghiền, trong khi đó tại các nhà máy thiết bị thích hợp được sử dụ ng là máy nghiền đĩa hoặc máy nghiền côn. Quá trình nghiền có ảnh hưởng rất lớn tới tính chất của giấy, vì thế trong ngành giấy có câu: “Giấy được hình thành trong máy nghiền”.Bất kỳ một sự tổn hại nào của xơ sợi trong giai đoạn này cũng không thể sửa chữa được trong các giai đoạn tiếp theo. Nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy về cơ bản có hai hiện tượng chính xảy ra đồng thời trong quá trình nghiền bột giấy: - Hiện tượng thứ nhất đơn thuần là những tác dụng cơ học của dao nghiền lên xơ sợi bột giấy, làm thay đổi hình dạng xơ sợi: cắt ngắn và chổi hóa. - Hiện tượng thứ hai là tác động mang tính keo hóa hay còn gọi là hiện tượng thủy hóa, xơ sợi bị trương nở, kéo theo sự chổi hóa làm vách tế bào xơ sợi mỏng đi, di ện tích bề mặt bên ngoài của xơ sợi tăng lên, các nhóm OH trên bề mặt lộ ra và hấp thụ các phần tử nước do tác dụng của liên kết hydro. Bột giấy được nghiền theo cắt ngắn xơ sợi được gọi là “nghiền bột rời”. Sự cắt ngắn xơ sợi tăng khi tăng áp lực nghiền, giảm nồng độ bột giấy hoặc giảm độ dày của dao nghiền. Ngược lại để tăng mức độ chổi hóa trong quá trình nghiền thì phải giảm áp lực nghiền, tăng nồng độ bột hoặc tăng chiều dày của dao. xơ sợi bột giấy sau nghiền vẫn giữ được độ dài tương đối và chổi hóa tốt được gọi là “nghiền bột nhuyễn”. 4 Mức độ nghiền của bột giấy được đo bằng độ nghiền. Thực chất của độ nghiền là tính chất của bột giấy thu được sau quá trình nghiền, được đo bằng khả năng thoát nước của bột giấy trên máy đo độ SR hay CFS. 1.1.2 Ảnh hưởng của sự trương nở của xơ sợi bột giấy tới quá trình nghiền Quá trình nghiền bột gi ấy phụ thuộc rất nhiều vào sự trương nở của xơ sợi. Bột giấy sau khi đã được sấy khô một lần thì giảm khả năng trương nở, mức độ giảm lên tới 21 – 38% sơ với bột giấy chưa qua sấy khô. Thậm trí dù được ngâm rất lâu trong nước thì mức độ trương nở của bột giấy đã qua sấy khô cũng không bằng được b ột giấy chưa qua sấy khô. Các thí nghiệm nghiên cứu về sự phụ thuộc của thời gian ngâm nước và sự trương nở của xơ sợi cho thấy, trong 12 giờ đầu xơ sợi trương nở rất nhanh, sau đó thì mức độ trương nở hầu như không thay đổi. Bột giấy được ngâm trong nước thường có độ trương nở hơi thấp hơn so với được ngâm trong nước c ất . Các thí nghiệm cũng chứng minh rằng khi hàm lượng lignin còn lại trong bột giấy càng ít thì mức độ trương nở của xơ sợi càng tăng, như vậy sự có mặt của lignin đã cản trở sự trương nở của xơ sợi bột giấy. Sự trương nở của bột giấy tăng khi hàm lượng hemixenlulo trong bột giấy tăng. Sự có mặt của hemixenlulo làm tăng số l ượng nhóm OH tự do trên bề mặt xơ sợi, do đó làm tăng khả năng hấp thụ các phân tử nước của xơ sợi, giúp cho các phân tử nước xâm nhập vào bên trong xơ sợi được dễ dàng hơn. Sự trương nở của xơ sợi bột giấy còn phụ thuộc vào pH của môi trường ngâm và bản chất của từng loại bột giấy. Mỗi loại bột giấy có kh ả năng trương nở khác nhau, nhưng có điểm chung là khi pH tăng thì khả năng trương nở của các loại bột giấy tăng. Khi pH tăng trong khoảng nhỏ hơn 10 thì khả năng trương nở của xơ sợi tăng không đáng kể. Khi pH ở giá trị từ 10 – 11,5 thì mức độ trương nở tăng nhanh và đạt giá trị cực đại, nhưng sau đó khi pH tiếp tục tăng thì mức độ trương nở của xơ sợi giảm. Xơ sợi bột giấy được ngâm trong các dung dịch không phân cực sẽ không bị trương nở, vì trong môi trường đó không có các nhóm phân cực như nhóm OH của nước nên không bị hấp thụ bởi các nhóm OH trong xơ sợi bột giấy. Các nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy khi bột giấy hấp thụ các cation thì mức độ trương nở của xơ sợi cũng t ăng. Khả năng làm tăng sự trương nở của xơ sợi của các cation được sắp xếp theo thứ tự sau: Fe3+< Al3+< Ca2+< Mg2+< NH4+< Na+. Khả năng trương nở của xơ sợi bột giấy có thể thay đổi trong khoảng rộng, phụ thuộc vào phương pháp nấu bột giấy, loại nguyên liệu và thành phần hóa học của bột giấy. 5 Xơ sợi xenlulo có cấu trúc tinh thể (các mạch xenlulo được sắp xếp theo thứ tụ chặt chẽ) và cấu trúc vô định hình (các mạch xenlulo được sắp xếp lỏng lẻo hơn. Nhưng phần vô định hình sẽ dễ dàng bị các phân tử nước xâm nhập hơn, do đó có khả năng trương nở tốt hơn. Theo các nhà khoa học thì sự trương nở của xơ sợi bột giấy trong quá trình là yế u tố quan trọng đối với độ bền cơ lý của giấy. Khi xơ sợi có sự trương nở tốt thì nó sẽ trở nên mềm mại, ít bị cắt ngắn và dễ được chổi hóa trong quá trình nghiền, do đó sẽ cho giấy có độ bền cơ lý tốt hơn. Để đảm bảo xơ sợi được trương nở tốt và quá trình nghiền đạt hiệu quả cao thì từ các k ết quả nghiên cứu các nhà khoa học đã khuyến cáo là nên ngâm bột giấy trong nước ở thời gian khoảng 4 giờ trước khi nghiền. Bột giấy nếu được ngâm cho trương nở tốt trước khi nghiền thì độ bền kéo của giấy có thể tăng được 15% so với bột giấy chưa được làm cho có sự trương nở tốt. Sự trương nở hay thủy hóa của xơ sợi bột giấ y là quá trình tỏa nhiệt, do vậy nên khi giảm nhiệt độ của quá trình ngâm và nghiền thì sẽ làm tăng mức độ trương nở và khả năng chổi hóa của bột giấy. Nếu bột giấy được nghiền trong điều kiện nhiệt độ cao thì xơ sợi trương nở chưa đủ, độ mềm dẻo không tốt sẽ làm cho sơ sợi khó được chổi hóa tốt , dễ bị c ắt ngắn và sẽ làm giảm độ bền cơ lý của giấy. 1.1.3 Các yếu tố khác ảnh hưởng tới quá trình nghiền bột giấy Quá trình nghiền bột giấy còn phụ thuộc vào các yếu tố như: Chủng loại bột giấy, loại thiết bị nghiền, Áp lực nghiền, nồng độ bột giấy khi nghiền, nhiệt độ dòng bột trong máy nghiền và các yếu tố khác. Bột giấy sunphit nghi ền nhanh hơn hẳn so với bột giấy sunphat, do xơ sợi bột giấy sunphit được nấu trong môi trường axit, nên xơ sợi bị thủy phân và bị tổn thương trong môi trường axit nhiều hơn là trong môi trường kiềm của phương pháp nấu sunphat. Bột giấy sunphat tẩy trắng sau khi kiềm hóa là khó nghiền nhất và nghiền lâu nhất, do trong thành phần chủ yếu là alpha-xenlulo, không có hemixenlulo nên bột giấy trương nở không tốt. Bột giấy t ừ gỗ cứng nghiền nhanh hơn bột giấy từ gỗ mềm, vì bột giấy từ gỗ cứng có chiều dài ngắn hơn, chiều rộng nhỏ hơn so với xơ sợi của bột giấy từ gỗ mềm. Áp lực nghiền quyết định tới quá trình chổi hóa và cắt ngắn xơ sợi. Khi tăng áp lực nghiền sẽ làm giảm tác động thủy hóa giảm do đó làm tăng sự cắt ngắn xơ sợi trong quá trình nghiền. 6 Nồng độ nghiền bột giấy phụ thuộc vào đặc tính của các loại máy nghiền sử dụng. Mỗi loại máy nghiền đều đưa ra một nồng độ nghiền tối ưu. Bột giấy khi nghiền ở nồng độ cao sẽ cho sự chổi hóa tốt hơn. Khi nghiền bột giấy ở nồng độ thấp xơ sợi sẽ bị cắt ngắn nhiều h ơn. Nhiệt độ tăng là một yếu tố không có lợi cho quá trình nghiền. Do sự tăng nhiệt độ tăng lên trên 70oC sẽ làm giảm khả năng trương nở của xơ sợi dẫn tới giảm khả năng nghiền. 1.1.4 Các loại máy nghiền được sử dụng để nghiền bột cho sản xuất giấy 1.1.4.1 Máy nghiền Hà Lan Loại máy này thường được sử dụng trong các nhà máy có công nghệ cũ. Ưu điểm của máy là có thể dùng ở chế độ đánh tơi bột giấy, cắt ngắn hoặc chổi hóa xơ sợi. Nhược điểm của máy là chỉ thực hiện được chế độ nghiền gián đoạn, từng mẻ, không thể áp dụng trong dây chuyền nghiền liên tục, năng suất thấp, bột giấy nghiền không đều vì máy có những vùng chết làm cho bột giấy tuầ n hoàn không tốt. 1.1.4.2 Máy nghiền đĩa Máy nghiền đĩa thiên về chế độ chổi hóa xơ sợi. Ưu điểm của việc sử dụng máy nghiền đĩa là có thể thực hiện được cả quy trình nghiền gián đoạn hoặc nghiền liên tục. Nếu áp dụng quy trình nghiền liên tục thì cho phép ổn định quá trình nghiền bột giấy cho dây chuyền xeo liên tục, đáp ứng được năng suất nghiề n cao trong những nhà máy có công suất lớn, giảm diện tích lắp đặt thiết bị và tiết kiệm được năng lượng nghiền. Máy nghiền đĩa có hiệu suất công có ích cao hơn máy nghiền Hà Lan. Hiện nay trong các nhà máy sản xuất giấy thường sử dụng máy nghiền đĩa để lắp đặt trong hệ thống nghiền liên tục. Máy nghiền đĩa cho phép nghiền bột giấy ở nồng độ cao, đĩa nghiền có vậ n tốc quay cao nên tác dụng chổi hóa xơ sợi tốt, do vậy bột giấy sau nghiền đĩa thường cho giấy có độ bền cơ lý cao. Khi nghiền bột giấy ở nồng độ thấp máy nghiền đĩa vẫn đảm bảo giấy có sự liên kết tốt giữa các xơ sợi, do xơ sợi bột giấy vẫn được chổi hóa tốt. 1.1.4.3 Máy nghiền côn Máy nghiền côn nếu là hệ thố ng dao lắp thì thiên về chế độ cắt ngắn xơ sợi, nếu hệ thống dao đúc thì thiên về chế độ chổi hóa xơ sợi. Cũng giống như máy nghiền đĩa máy nghiền côn cho phép thực hiện cả quy trình nghiền gián đoạn hoặc nghiền liên tục. Máy nghiền côn có hệ thống dao lắp còn được gọi là máy nghiền Gioocdan. Máy nghiền côn có hệ thống dao đúc còn được gọi là Hydrofainer. Trong máy nghiền Gioocdan thì chiề u dày của lưỡi dao tương đối nhỏ, vận tốc quay của dao bay chậm [...]... dài của bột tre nứa, OCC 2006 Shamim và Cellulase các cộng sự hemicellulase Hỗn họp bột giấy hóa học tẩy trắng và chưa tẩy trắng của gỗ cứng và tre nứa Tăng giá trị độ nghiền, giảm thời gian nghiền và giảm năng lượng nghiền 15 – 20 % 2008 Sandeep và hemicellulase các cộng sự Bột giấy tẩy trắng từ gỗ cứng gồm hỗn hợp của acacia và MTH Tiết kiệm được 6 – 30% năng lượng, cải thiện độ thoát nước và các... là sử dụng enzyme trong quá trình nghiền bột giấy Enzyme được sử dụng với mục đích trợ nghiền và cho hiệu quả là enzyme cellulase và hemicellulase 1.2.2 Cơ chế tác động của enzyme trong quá trình nghiền bột giấy Enzyme được sử dụng trong công nghiệp giấy từ lâu nhưng những năm gần đây mới trở lên phổ biến Từ năm 1942 các nghiên cứu về sử dụng enzyme hemicellulase từ Bacillus và Aspergillus cho vào... hợp bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ cứng với một phần bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ mềm (10 – 30%) Bột giấy hóa học tẩy trắng sản xuất trong nước chỉ có loại từ gỗ cứng và hiện có ở Tổng công ty giấy Việt Nam và Công ty CP bột giấy An Hòa Do Công ty CP bột giấy An Hòa mới đi vào sản xuất, chất lượng chưa thật sự ổn định, nên bột giấy được lựa chọn cho nghiên cứu gồm: - Bột giấy hóa học tẩy trắng. .. nghiên cứu về enzyme trợ nghiền Năm Tác giả Enzyme sử dụng Loại bột giấy Hiệu quả chính 1 2 3 4 5 1968 Yerkes Cellulase (nhận Bột giấy hóa học Cải thiện độ bền và được từ nấm sợi hoặc cotton giảm thời gian nghiền trắng Trametes suaveolens) 1986 Noe và các Xylanase cộng sự Bột giấy hóa học tẩy Giảm năng trắng nghiền cần thiết 1996 Bhardwaj và Hemicellulase các cộng sự Bột giấy kraft chưa Giảm thời gian nghiền. .. năng lượng tiêu thụ giảm rõ rệt và tính chất độ bền và quang học của bột giấy được cải thiện hơn Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy cellulase cho độ bền cơ lý tốt hơn, cải thiện việc giảm năng lượng tiêu thụ và enzyme xylanase cho độ trắng của bột giấy tốt hơn 17 1.2.5 Ưu điểm của việc sử dụng enzyme trong quá trình nghiền bột giấy Quá trình nghiền bột giấy đòi hỏi năng lượng sử dụng lớn cũng như phải... III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu quy trình công nghệ sử dụng enzyme cellulasse và hemicellulase trong quá trình nghiền bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ cứng cho sản xuất giấy in Các loại enzyme được dùng cho nghiên cứu là enzyme thương phẩm, với enzyme cellulase là Maximize, hemicellulase là Papyrase-RF, hỗn hợp enzyme cellulose hemicelulase là FibreZyme-LBR 3.1.1 Bột giấy hóa học tẩy trắng từ... - Bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ cứng nhập khẩu; - Bột giấy hóa học từ gỗ cứng được sản xuất tại tổng công ty giấy Việt Nam 19 PHẦN II NGUYÊN LIỆU,THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu, hoá chất và thiết bị nghiên cứu 2.1.1 Nguyên liệu - Bột giấy tẩy trắng từ gỗ cứng từ nhập khẩu từ Indonesia - Bột giấy tẩy trắng từ gỗ cứng được sản xuất tại Tổng công ty Giấy việt Nam - Bột giấy tẩy trắng. .. hỗn hợp bột giấy gỗ cứng tẩy trắng với các loại enzyme thương phẩm khác nhau Kết quả cho thấy tiết kiệm được năng lượng nghiền từ 6 - 30% Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm được thực hiện với các loại enzyme cellulase/ hemicellulase khác nhau trên hỗn hợp bột giấy hóa học (gỗ cứng và tre nứa) tẩy trắng và chưa tẩy trắng, kết quả cho thấy năng lượng nghiền giảm được từ 15 – 20% Từ các nghiên cứu được... trình nghiền là làm giảm độ trắng của bột giấy các nhà khoa học đã xác nhận là mức độ giảm độ trắng của bột giấy sau quá trình nghiền phụ thuộc vào chất lượng nước sử dụng trong quá trình nghiền Sự có mặt của các ion sắt làm cho độ trắng của bột giấy giảm mạnh Các ion canxi, mangan có ảnh hưởng ít hơn Các ion nhôm ảnh hưởng không rõ rệt tới độ trắng của bột giấy trong quá trình nghiền pH của nước sử dụng. .. giảm được năng lượng yêu cầu cho quá trình nghiền và tiết kiệm được lượng hơi tiêu thụ Các nghiên cứu trong các năm qua đã cho thấy các enzyme thủy phân có thể được dùng để giảm năng lượng tiêu thụ trong quá trình nghiền bột giấy hóa học [22] Giấy chống dính là loại giấy có tỷ trọng lớn được làm từ bột giấy hóa học với độ nghiền cao Các thử nghiệm trong nhà máy cho thấy xử lý bột giấy bằng enzyme cellulase . làm giảm được năng lượng cần để nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng. Các nghiên cứu đều cho thấy tính hiệu quả khi sử dụng enzyme để làm giảm năng lượng nghiền bột giấy, trong khi chất lượng bột. tài: Nghiên cứu sử dụng enzym cellulase và hemicellunase để làm giảm năng lượng nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng . Mục tiêu của đề tài là xác lập quy trình công nghệ sử dụng enzyme cellulase và. nước và độ bền của bột giấy. Sử dụng enzym cellulase trong quá trình nghiền bột giấy hoá học và bông sẽ làm tăng độ bền của bột giấy và giảm được thời gian nghiền. Sử dụng enzym xylanase sẽ làm