nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật công nghệ phun sương phụ giá để sản xuất giấy carton, duplex cho ngành công nghiệp bao bì chất lượng cao thay thế giấy nhập khẩu

BÁO CÁO NGHIỆM THU *** ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG “KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ PHUN SƯƠNG PHỤ GIA ĐỂ SẢN XUẤT GIẤY CÔNG NGHIỆP (DUPLEX , MEDIUM , CARTON…) CHO NGÀNH BAO BÌ CHẤT LƯNG CAO, “ THAY THẾ GIẤY NHẬP KHẨU “ Kính thưa Ông Chủ Tịch, ủy viên thư ký Hội đồng nghiệm thu đề tài Kính thưa Đại biểu tham dự , Hôm đại diện cho tập thể cán khoa học kỹ thuật, kinh tế phối hợp để nghiên cứu đề tài “KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ PHUN SƯƠNG PHỤ GIA ĐỂ SẢN XUẤT GIẤY CÔNG NGHIỆP (DUPLEX ,MEDIUM ,CARTON…) CHO NGÀNH BAO BÌ CHẤT LƯNG CAO, THAY THẾ GIẤY NHẬP KHẨU “ ứng dụng vào sản xuất Nhà Máy Công ty Giấy Khải Đằng Kính chào mừng cảm ơn diện q vị buổi báo cáo nghiệm thu nầy Đề tài Hôïi đồng xét duyệt cho triển khai vào trung tuần tháng 12/2006 với nhận xét ý sau : 1.- Khảo sát tính chất tinh bột ( hàm lượng, khả biến tính, độ nhớt , nhiệt độ hồ hóa ….) 2.- Hệ thống béc phun phù hợp với đặc tính keo, đảm bảo độ phun đồng 3.- So sánh với phương pháp gia keo tinh bột cation trực tiếp vào dòng bột 4.- Đánh giá chất lượng sản phẩm đặc biệt tính chất lý giấy sản xuất theo công nghệ phun sương Kính thưa Hội Đồng nghiệm thu, Kính thưa q vị, Ngày nhu cầu bao bì giấy tăng trưởng ngày kể sản lượng lẫn chất lượng Ngành công nghiệp sản xuất bao bì phải phát triển mạnh với công nghệ máy móc thiết bị đại vấn đề chất lượng sản phẩm giấy công nghiệp luôn phải đáp ứng yêu cầu nghiêm ngặt để song hành máy móc thiết bị đại Các sản phẩm giấy công nghiệp nói chung hầu hết sản xuất từ nguồn nguyên liệu giấy phế liệu (giấy carton vụn , giấy vụn loại …) phải bảo đảm tính lý sản phẩm Một đặc điểm chung khác sản phẩm giấy công nghiệp sản xuất loại máy xeo lưới tròn có từ lô lưới trở lên Căn vào nội dung đề tài đặc điểm chung nhóm sản phẩm giấy công nghiệp lưu ý Hội Đồng xét duyệt, tập trung nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun sương tinh bột vào sản xuất giấy công nghiệp (giấy Duplex , giấy medium , giấy carton định lượng cao đạt độ lý (độ chịu bục , độ cứng , độ nén vòng , độ chịu xé…)mong tìm kiếm giải pháp tối ưu để sản xuất sản phẩm giấy công nghiệp thỏa mãn yêu cầu nha( sản xuất bao bì Sau đây, xin báo cáo trình nghiên cứu, ứng dụng đề tài vào sản xuất giấy sau : I.- TUYỂN LỰA , CHỌN LOẠI TINH BỘT ĐỂ PHUN SƯƠNG : A.- Tại chọn tinh bột tự nhiên (nguyên sinh ) ? Tại chọn tinh bột khoai mỳ (sắn ) ? Để nâng cao chất lượng suất xeo giấy, gia tăng công dụng mở rộng chủng loại mặt hàng sản phẩm, công nghệ sản xuất giấy đại có nhiều loại hóa chất đưa vào sản xuất giấy (thường gọi chất hỗ trợ) dóng vai trò quan trọng Với nhiều loại hóa chất dùng sản xuất giấy tinh bột, tinh bột biến tính, tổng số hóa chất dùng ngành giấy chiếm tỉ lệ lớn nhất, ứng dụng rộng rãi Do tinh bột nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, giá rẻ, tái sinh nên triển vọng phát triển sử dụng tinh bột vào công nghiệp vô to lớn Cấu tạo phân tử tinh bột giống cấu tạo phân tử sợi đường glucose đơn nguyên hợp thành, tinh bột có gốc OH cực mạnh nên nằm sợi cellulose có tạo kết hợp, có lực liên kết lẫn tương đối tốt Công thức celuloza ( C6H10Ọ) n Độ trùng hợp bình quân = 1.000 - 15.000 Trọng lượng phân tử = 1.620.000 - 2.430.000 Do đặc tính nầy, tinh bột dùng gia vào giấy làm nâng cao rõ rệt độ bục, độ nén vòng, độ chịu xé giấy, độ liên kết lớp , đồng thời tăng độ đanh cứng, độ đàn tính, âm hưởng v…v… Ở điều kiện khoa học công nghệ chủng loại tinh bột sử dụng làm chất hỗ trợ ngành giấy công nghiệp có loại : Tinh bột nguyên sinh tinh bột biến tính A TINH BỘT NGUYÊN SINH (TỰ NHIÊN ) Tinh bột nguyên sinh có nhiều loại thực vật : + Hạt ngũ côùc : bắp (ngô), lúa tiểu mạch, đại mạch, mạch đen, yến mạch, cao lương …v…v… + Thân củ : Khoai tây v v… + Rễ : Khoai mỳ ( sắn ) , khoai ngọt, khoai môn v…v… + Hạt đậu : Đậu hà Lan, Đậu nành…v…v… + Trái : Trái táo, trái chuối, mãng cầu, cà chua v v… Dù Thế giới, loại tinh bột thực vật tồn lớn, song loại tinh bột dùng công nghiệp chọn lựa tương đối ít, chủ yếu tinh bột bắp, bột khai tây, tiểu mạch, bột khoai mỳ Tinh bột khoai mỳ chủ yếu sản xuất Thái Lan Brazin, năm gần Việt Nam có sản xuất tinh bột khoai mỳ công nghiệp TÌNH HÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT THỰC VẬT STT SẢN LƯNG (TẤN) Toàn Thế Giới BỘT BẮP 17.000.000 Liên Minh EU 2.600.000 Nơi sản xuất chủ yếu Mỹ, Nhật, Liên xô cũ BỘT SÁP 200.000 TIỂU MẠCH 1.200.000 100.000 Mỹ KHOAI TÂY 2.000.000 600.000 Hà Lan Liên Xô cũ Eu Mỹ KHOAI MỲ 1.500.000 Thái lan Brazin • Tính hồ hóa tinh bột Đổ tinh bột vào nước lạnh, khuấy trộn thành dung dịch huyền phù đổi màu trắng sửa, không suốt (nhũ) Ngưng khuấy trộn, tinh bột kết tủa (vì tỷ trọng tinh bột tương đối lớn không hòa tan nước lạnh ) Đem sữa tinh bột gia nhiệt, hạt tinh bột hút nước trương nở, chùm kết tinh có tính đàn hồi giữ cấu tạo tinh bột Theo tăng lên nhiệt độ tinh bột hút nước nhiều thể tích nở trương lớn Sau đạt đến nhiệt độ định, hạt tinh bột có độ nở trương cao nên có tương hỗ biến thành hồ gọi hồ hóa Nhiệt độ lúc tinh bột phát sinh (gia nhiệt phạm vi từ 1000C-1600C) keo hóa gọi nhiệt độ keo hóa, có gọi nhiệt độ hồ hóa Thông thường keo hóa tinh bột khoai mỳ tinh bột khoai tây thấp so với tinh bột bắp vay tiểu mạch Nhiệt độ hồ hóa khoai mỳ từ 1000C-1150C ø, bắp 1250C, tiểu mạch từ 1000-1600C Với nhiệt độ từ 1000C-1150C phù hợp cho nhiệt độ lô sấy máy xeo Công ty Khải Đằng (Tức gia nhiệt áp suất cao ,đạt từ 1000C-1200C ) Còn tinh bột thiên nhiên sau biến tính, đa số dẫn nhập nhóm gốc háo nước, nên dễ hồ hóa tinh bột thường, nhiệt độ keo hóa giảm thấp Khi tinh bột bắt đầu keo hóa, độ nhớt dung dịch hồ tăng lên Tinh bột loại rễ loại thân củ dễ nấu hòa tan ngũ cốc thông thường So sánh tính chất hồ tinh bột loại tinh bột khác Tinh bột có chủng loại khác sau hồ hóa tính chất hồ : độ nhớt, độ dẻo (toughness), độ suốt, lực kháng cắt tác dụng ngưng kết v v…, có khác biệt có ảnh hưởng đến hiệu ứng dụng; TÍNH CHẤT HỒ HÓA CỦA CÁC LOẠI TINH BỘT STT Chủng loại tinh bột Bắp Bắp sáp Tính kết dính Độ nhớt Vừa Cao 15 Đặc trưng hồ Độ suốt hồ Tính ngưng kết Khoai Tây Tiểu mạch Khoai mỳ Thấp Cao 22 Rất cao 24 13 20 Ngắn Dài Dài Ngắn Dài Không suốt Cao Ít suốt Rất suốt Vừa Không suốt Cao Rất suốt Thấp Rất thấp 1.- Tính kết dính : Tính kết dính tinh bột hồ hóa tương ứng với độ nhớt hồ 2.- Độ nhớt hồ : Độ nhớt sau nấu thu không giống Độ nhớt tinh bột khoai tây vô cao, độ nhớt hồ tinh bột bắp tiểu mạch thấp nhiều so với tinh bột khoai mỳ bắp sáp 3.- Đặc trưng hồ : Tơ hồ tinh bột khoai tây dài, nhớt đặc, có lực kết dính, đặc trưng hồ tinh bột khoai mỳ bắp sáp tương tự với tinh bột khoai tây, nói chung độ nhớt lực kết dính tinh bột khoai tây 4.- Độ suốt hồ : Độ suốt hồ tinh bột phụ thuộc vào chủng loại tinh bột, tinh bột khoai tây co độ suốt cao nhất, sau tinh bột khoai mỳ tinh bột bắp sáp, tinh bột bắp tiểu mạch nói không bóng láng, đục không suốt 5.- Tính ngưng kết (còn gọi lão hóa suy thoái ) Nếu thời gian tồn hồ tinh bột loãng tương đối dài biến thành đục, có kết tủa màu trắng lắng xuống, nước tách ra, cấu tạo thể keo bị phá vỡ Hiện tượng gọi lão hóa suy thoái SO SÁNH TÍNH CHẤT CỦA MÀNG TINH BỘT CỦA CÁC CHỦNG LOẠI TINH BỘT THIÊN NHIÊN STT TÍNH CHẤT Độ suốt Độ bền màng Tính mềm dẻo Tính hòa tan màng BẮP Thấp BẮP SÁP Cao KHOAI TÂY Cao TIỂU MẠCH Thấp KHOAI MỲ cao Thaáp Cao Cao Thaáp cao Thaáp Cao Cao Thaáp cao Thấp Cao Cao Thấp cao Màng hình thành hồ tinh bột khoai tây khoai mỳ có độ suốt, độ trơn phẳng, độ bền, tính mềm dẻo tính hòa tan ưu việt so với màng hình thành từ tinh bột bắp tiểu mạch, có lợi việc làm chất hồ dán lớp giấy v…v… Hiện Việt Nam, cụ thể TP Hồ Chí Minh Tây Ninh biết có 02 doanh nghiệp sản xuất đại trà tinh bột khoai mỳ nguyên sinh với chất lượng đạt yêu cầu cho ngành giấy : Công ty TNHH Quang Ngọc Việt - Địa : C2/8 Đường Cộng Hòa P 13, Quận tân Bình TP HCM - Điện thoại 2937874 Fax : 2937875 Doanh nghiệp tư nhân Hồng Phát Tài - Địa : G 105/3 KP.1, Phường 4, Xã Tây Ninh - Điện thoại Fax số : 066.621973 Chỉ tiêu chất lượng tinh bột nguyên sinh doanh nghiệp qua khảo sát sau : CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG TINH BỘT NGUYÊN SINH (THIÊN NHIÊN) STT CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG TINH BỘT Độ ẩm ( % ) Hàm lượng tinh bột ( % ) Độ mịn (qua sàng 325 mesh ) ( % ) Độ tro ( % ) Độ trắng ISO Độ PH KẾT QUẢ ĐO ĐƯC 11,7 - 14 85,8 99,5 0,2 - 1,0 80 - 90 4,1 - 5,6 B.TINH BOÄT BIẾN TÍNH (CHẤT DẪN XUẤT CỦA TINH BỘT): Tinh bột thiên nhiên xử lý phương pháp hóa học, vật lý, sinh học v v…, làm biến đổi cấu tạo hóa học 01 số đơn nguyên đường Pyvano-glucose-D đó, đồng thời làm biến đổi tính chất hóa lý tinh bột thiên nhiên mức độ khác, tinh bột kinh qua xử lý biến tính thường gọi tinh bột biến tính chất dẫn xuất từ tinh bột Mãi đến năm 1940 Hà Lan Mỹ bắt đầu việc công nghiệp hóa phần lớn với chất dẫn xuất từ tinh bột Tiếp tục thập niên 50 khai phá thành công dẫn xuất tinh bột Hydroxyethyl, tinh bột Cationic v…v… Hiện nay, sản lượng tinh bột giới đạt 20.000.000 tấn/năm, mà chủng loại sản phẩm dẫn xuất tinh bột có 2.000 loại, đứng đầu nước u – Mỹ, Trung Quốc quốc gia phát minh giấy, quốc gia sử dụng tinh bột ngành giấy sớm công tác nghiên cứu tinh bột biến tính tương đối lạc hậu Âu Mỹ Mãi đến cuối thập kỷ kỹ 20 theo đà cải cách mở cửa Trung Quốc tăng nhanh phát triển tinh bột công nghiệp hóa tinh bột sâu Tính chất tinh bột thiên nhiên thuộc loại chất cao phân tử đồng hoà tan nước có đặc tính kết dính, tính tạo màng định nên sử dụng công nghiệp đặc tính hạn chế, đặc biệt không thích nghi vơí yêu cầu kỹ thuật ,công nghệ mơí cuả công nghệ đại, tinh bột thiên nhiên dù cần thông qua biến tính thoả đáng nâng cao tính tinh bột lên rõ, điều chế thành loại sản phẩm sản xuất tinh bột theo yêu cầu công nghiệp thông qua xử lý giáng cấp nâng cao tính kết dính thành loại keo dán, thông qua việc liên kết cationic nhóm chứa phân tử tinh bột làm chất tăng bền, trợ lưu ,trợ lọc dùng cho ngành giấy v v… Do sản phẩm dẫn xuất tinh bột ứng dụng ngành hàng, có ngành giấy tác dụng dẫn xuất tinh bột cải thiện đặc tính hồ hoà tinh bột thiên nhiên, giảm khuynh hướng kết tủa ngưng tụ keo, giảm nhiêt độ keo hóa tinh bột Tinh bột cationic điều chế từ phản ứng chất có Ion dương (cation) với tinh bột Tính thực dụng có tính chất then chốt tinh bột cationic có lực (affinity) chất có mang điện tích âm, dùng rộng rãi ngành giấy nhiều ngành khác Do tinh bột Cationic có giá trị thực dụng vô quan trọng đời 50 năm qua, đến trì không ngừng phất triển mặt kỹ thuật điều chế hay phương diện kỹ thuật ứng dụng Ở Việt Nam có doanh nghiệp chuyên sản xuất tinh bột biến tính, theo biết : Công ty Sunchung Starch có nhà máy sản xuất đặt Phường An Phú, quận Thuận An, Tỉnh Bình Dương Điện thoại số 84 650 740 566 Fax : 84 650 7400 567 Văn phòng giao dịch công ty 319 Đường 10 Lý Thường Kiệt Quận 11, TP.HCM Điện thoại VPGD : 84 8639676 Fax : 84 8639575 Để ứng dụng sản xuất sản phẩm đề tài giấy công nghiệp Công ty Khải Đằng dùng tinh bột có ký hiệu 4090 để xác định tiêu : cường độ bong tróc, xé rách, ép thủng, chiụ lực bề mặt … so vơí sử dụng tinh bột nguyên sinh ĐẶC TÍNH TINH BỘT BIẾN TÍNH 4090 (oxy hóa) STT Chỉ tiêu chất lượng tinh bột 4090 Độ ẩm (%) Trị số PH Độ nhớt Độ mịn (lọt qua rây 325 mesh) (%) Kết đo Tối đa : 13 8,5 9,6 15% = 2.000 CPS 5% tối thiểu 45 CPS 100 * Độ nhớt : ổn định, tính lưu động ổn định không gây cố làm nghẹt vòi phun, ống dẫn - Do tính lưu động ổn định, nên dẽ dàng điều khiển độ nhớt trình sử dụng - Nhiệt độ hồ hoá thấp, tính lưu động cao , dễ nâng cao tốc độ mày xeo giấy nên tiết kiệm lượng., - Độ nhớt sản phẩm thấp dễ tạo tính bám dính từ đầu lực liên kết lớp bột không cải thiện nhiều Công ty Khải Đằng qua khảo sát nghiên cưú thực tế so sánh dựa 02 nguồn cung cấp tinh bột nguyên sinh tinh bột biến tính Theo điều kiện sử dụng công nghệ phun sương hồ hoá cần tạo sau vào công đoạn sấy khô giấy cải tiến điều kiện béc phun không bị nghẹt sử dụng mơí không bị mùi hôi thốí (tinh bột lên men) tùy thuộc vào nơi cung cấp dễ dàng vơí giá cạnh tranh mà đạt yêu cầu Đưa vào sản xuất thử loại giấy Carton định lïng 400 gsm 02 loại tinh bột với máy xeo Công ty Khải Đằng có kết ghi nhận : Đơn giá Lượng Sử dụng Độ nhớt Độ bục Lực xé rách Chiều dọc Chiều ngang TINH BỘT NGUYÊN SINH 4000 đồng/kg TINH BỘT BIẾN TÍNH GHI CHÚ 11000 đồng/kg Chưa VAT 15 kg/tấn bột khô 15 kg/tấn bột khô 5% 20 655 13 583 KPA 4080 4290 3350 3670 mN Từ kết thử nghiệm ta nhận thấy : điều kiện sử dụng , với lượng sử dụng thí Tinh bột nguyên sinh thể rõ ưu điểm kỹ thuật làm nâng cao tính lý giấy với chi phí sử dụng thấp từ 50%-60% so với Tinh bột biến tính II CƠ CHẾ VÀ KỸ THUẬT PHUN SƯƠNG TINH BỘT GIỮA CÁC LỚP GIẤY : 1) Cơ chế ứng dụng tính yêu cầu : Cấu tạo tờ giấy công nghiệp hình thành từ lớp bột giấy ướt (tương ứng với lô lưới tròn máy xeo ) trở lên ( nhiều lô lưới tròn ) Khi bột giấy tạo hình phận ướt máy xeo, phun hạt tinh bột vào lớp bột ướt dạng sương Tinh bột khuấy trộn nước dươí dạng tương huyền phù phun giàn béc phun sương (có nhiều béc phun) lên lớp bột giấy tờ giấy công nghiệp Dung dịch tinh bột thấm vào lớp bột giấy (nhờ vào tinh hút nước sợi xenlulô),hạt tinh bột phân tán bị sơị giấy giữ lại,nước dung dịch tinh bột hút xuyên qua lớp bột giấy chăn xeo hộp hút chân không đặt liền sau giàn béc phun Sau qua thêm số công đoạn ép , giấy dẫn qua lô sấy gặp nhiệt độ cao (110o-120oC) nên “ keo tụ hóa” tạo thành lớp màng keo “dán “ chặt lớp bột cấu tạo nên tờ giấy có kết cấu tốt Thiết lập hệ thống phun sương với nhiều giàn béc phun làm cho tinh bột phân bố đặn khắp độ dầøy giấy theo yêu cầu chất lượng mà lắp đặt hạn chế , đại phận tinh bột phân bố hai mặt lớp bột giấy 2) Sự khác biệt chế gia tinh bột phận ươt chế phun sương tinh bột vào lóp bột giấy : Phương pháp ứng dụng tính tinh bột phun sương tinh bột phận ướt có nhiều tính biểu đây: Tinh bột phận ướt Tính thích hợp sử Thích hợp với loại giấy dụng Tinh bột phun sương Thích hợp với giấy công nghiệp (duplex ,medium , carton định lượng cao ) Không cần hồ hóa Xử lý trước phụ Phải hồ hóa tinh bột trước gia Trong bột giấy (trong thùng Tại phận ướt (các lô lưới ) đầu) bắt buộc phải máy xeo giấy Quy trình sử dụng Địa điểm gia vào tuân thủ theo quy trình điện độc lập tích Từ 1% - 2% so với bột giấy Dung dịch nồng độ 5% khô tuyệt đối (15-20kg/tấn) (10-20 kg/ ) Lượng phụ gia Phương vào thức gia Gia máy định lượng liên Phun sương máy bơm cao tục Hoặc gia vào lần theo áp giàn béc phun mẻ Sử dụng dễ dàng độc lập Gia tăng lực kháng đứt, độ bục độ bền bề mặt v v…, Hiệu ứng dụng nâng cao mức lưu lại sợi chủ yếu vi nhỏ chất độn, nâng cao hiệu gia nhựa tốc độ máy xeo Mức lưu lại > 80% - 90% Nâng cao độ cứng, cường độ ép vòng , cường độ kết hợp lớp nâng cao độ kết dính lớp bột giấy Hầu 100% So sánh với chế tinh gia bột vào nội bột giấy , tinh bột phun sương có nhiều ưu điểm, đặc biệt giấy Medium giấy Carton dùng nguyên liệu chủ yếu bột bột giấy phế thải, sợi bột bột giấy phế thải có chứa nhiều ion tạp chất kết dính v v…, có mặt tạp chất gây nhiễu động nhiều đến hóa chất phụ gia vào bột giấy Nhưng áp dụng phương pháp phun sương tinh bột tránh cách hiệu nhiễu động ion tạp làm cho hóa chất phụ gia phát sinh tác dụng trực tiếp với sợi Đặc biệt vấn đề nâng cao lực kết hợp lớp bột giấy mà phương pháp phụ gia hóa chất vào nội bột giấy khó giải Do phương pháp ứng dụng chế tác dụng đặc thù tinh bột phun sương đạt điều kiện sau : Tính phân tán dính kết tốt với sợi bột giấy Có mức lưu lại tương đối cao, đặc biệt khí sử dụng giấy phế thải thu hồi hiệu ứng phụ tác dụng tăng bền, trợ lưu lúc xeo giấy Có nhiệt độ keo hóa tương đối thấp, làm cho qua lô sấy phát sinh tác dụng hồ hóa cấp thời, nhanh chóng Có độ nhớùt tương đối thấp có độ bền kết dính tương đối cao Độ hạt nho,û qua hệ thống phun sương có khả sinh dạng sương mù tốt nhất, phân bố đặn lên bột giấy, hạt tinh bột không làm nghẹt béc phun 3) Kỹ thuật công nghệ phun sương: ♦ Sơ đồ qui trình phun sương tinh bột : Tinh bột nguyên sinh Dung dịch huyền phù Lọc (rây) 325 mesh Kẽ lượng gia áp Dàn béc phun sương Nước nhiệt độ thường Trước tiên cho tinh bột vào nước lạnh, khuấy thành dung dịch huyền phù có nồng độ định (khoảng 5%) Dung dich huyền phù sau qua lọc rây 325 mesh dùng bơm định lượng tăng áp (để sinh áp lực định) cấu phun sương để phun tinh bột dạng sương mù lên carton Nồng đôï dung dịch tinh bột, lưu lượng phun sương tốc độ mày xeo định lượng phụ gia tinh bột phun sương, yêu cầu chất lượng điều kiện mày xeo, lựu chọn lượng gia vào khác nhau, điểm phun sương, áp lực phun sương, trạng thái phun sương, khoảng cách phun sương thích ứng, kỹ thuật then chốt ứng dụng có ảnh hưởng đến hiệu kinh tế chất lượng sản phẩm 10 Lưu trình công nghệ phun sương tinh bột: Nước Tinh bột Cánh khuấy Ống hồi lưu Sàn lọc Đồng hồ áp Van điềulực t áp lực tiế Dàn béc phun sương Bơm Một tham số quan trọng cần lưu ý dung dịch tinh bột từ ống phun phải hòi lưu tuần hoàn đến hệ thốùng pha chế tinh bột đạt 2/3 lưu lượng để tránh tắc nghẽn đường ống dẫn tinh bột lắng tụ đoạn cuối đường ống áp suất cao Nếu không thực theo lưu ý sau vài tiếng sử dụng hệ thống đường ống dẫn bị nghẹt ♦ Phương pháp phun sương tinh bột : Thông thường áp dụng phương pháp “áp suất thấp - không khí “ thông qua khống chế áp lực van để đạt đến mục đích phun sương đặn, áp lực khống chế khoảng 196 – 392 KPA (thường 294 KPA) Nếu thấp 196 KPA, việc phun sương sẻ kém; cao 392 KPA sẻ phá hỏng tạo hình (xuyên thủng) lớp bột giấy Béc phun sương hình tròn, hình dẹt Đường kính béc phun khoảng 0.8-1.2 mm , lưu lượng tư’ 0.3-0.9 L/min , máy xeo lưới tròn (dạng công ty Khảùi Đằng) phun sương lớp dùng béc phun hình tròn - dạng nón khe , điều tuân thủ tuyệt đối Cự ly xếp béc phun sương 120 – 160 mm Cự ly lưới béc phun sẻ tùy thuộc tình hình sương mù che phủ lên mặt giấy để định Ở cự ly khoảng 250 mm nhận thấy khoảng cự ly tốt giảm thiểu tiêu hao lượng sương mù phun Để cho điểm sương phân bổ đặn mặt giấy thường yêu cầu sương mù tinh bột phải che phủ đan chéo “đa nguyên” 11 Để giảm thiểu tổn thất tinh bột hóa sương mù trì phun sương đồng đều, điều chỉnh thích hợp béc phun góc độ phun Ống phun sương tinh bột Khổ giấy lưới xeo 4) Địa điểm phun sương tinh bột Địa điểm phun sương tinh bột sẻ tùy theo thiết kế máy xeo mục đích sử dụng Thông thường phun sương tinh bột chổ ghép hợp lớp giấy Đoiá với máy xeo lưới tròn lô lưới , máy xeo lưới dài dự ép …(xem hình) 5) Lượng phun sương : Lượng tinh bột phun sương nhiều hay phải vào yêu cầu thực tế để xác định, khoảng 1g/m2 điều kiện định máy xeo, thường thông qua nồng độ tinh bột để tiến hành điều chỉnh, nồng độ tinh bột nói chung khống chế khoảng 10 – 100 g/lít, dùng đẻ tăng bền lớp giấy, lượng dùng thấp (nồng độ khoảng 20g/lít), dùng để nâng cao lực kết hợp nâng cao độ bền bề mặt, lượng dùng phải cao ít, dùng để nâng cao độ cứng, nồng độ phải nâng cao thêm 6) Ứng dụng kỹ thuật phun sương máy xeo giấy Công ty Khảùi Đằng : Cụ thể máy xeo giấy Công ty Khải Đằng bố trí giàn béc phun sương lô ép lưới hòm hút chân không lô lưới số số Trươ’c tiên thử nghiệm để lựa chọn loại béc phun đáp ứng theo tất yêu cầu nêu : Lần : sử dụng béc phun sương Mỹ sản xuất , thường dùng gắn hệ thống quạt nước để làm mát nhà xưởng quán ăn …được bán khu chợ Dân sinh –Q1 12 Kết không phù hợp lý sau: Lưu lượng phun nhỏ , hạt sương phun yếu Tán phun dài , đường kính tán phun nhỏ 50mm Đường kính béc phun nhỏ , dễ nghẹt Giá : 70.000 đ/cái Lần : sử dụng béc phun đầu thẳng , khe xéo , đường kính béc 1mm , miệng phun phẳng …được bán nhiều chợ Tân Thành –Q5 Kết không đạt : Lưu lượng đạt áp lực phun mạnh Đường kính tán phun nhỏ 80mm Giá : 12.000 đ/cái Lần : sử dụng béc phun đầu nón , khe xéo , đường kính béc 1mm , miệng phun lõm … bán nhiều chợ Tân Thành –Q5 Kết đạt yêu cầu : Lưu lượng 0.32 lít/phút ( 0.3-0.9 lít/phút) Đường kính tán phun 160mm khoảng cách 25cm Hạt sương vừa , bay nhanh theo hướng xoáy tròn Dễ vệ sinh , dễ thay Giá rẻ : 7.000 đ/cái (Xem vẽ sơ đồ phân bố dàn béc phun sương thực máy xeo công ty Khải Đằng) Để làm sáng tỏ tác dụng tinh bột phun sương lên giấy Carton Chúng sản xuất thử nghiệm thiết bị Công ty Khải Đằng Kết tiêu chất lượng sản phẩm sau: (Theo phiếu kết thử nghiệm Quatest 3) * Bảng 1: Giấy Medium 115gr/m2 + Sử dụng nghuyên liệu: 100% OCC nội địa Tên tiêu Độ bục (KPA) Lực nén vòng N(kgf) • Theo chiều dọc • Theo chiều ngang Độ bền nén vòng (KN/m) • Theo chiều dọc • Theo chiều ngang Kết thử nghiệm mẫu (-) Gia keo trực tiếp Phun sương (B2) (B1) 235 275 57.4 43.9 (5.85) (4.47) 0.38 0.29 65.9 58.3 (6.72) (5.94) 0.43 0.38 13 So sánh tiêu mẫu giấy sản xuất phương pháp gia keo trực tiếp với phương pháp phun sương tinh bột (cùng sử dụng tỷ lệ keo tinh bột nhau) giấy định lượng sử dụng loại nguyên liệu 100% OCC nội, ta nhận thấy : • • • • • Chỉ tiêu độ bục tăng : Lực nén vòng theo chiều dọc tăng : Lực nén vòng theo ngang tăng : Độ bền nén vòng theo chiều dọc tăng : Độ bền nén vòng theo chiều ngang tăng : 17.02 % 14.80 % 32.80 % 13.15 % 31.03 % * Bảng : Giấy Carton Chipboard 400gr/m2 + Sử dụng nguyên liệu 100% OCC nôi địa Tên tiêu a b Độ bục (KPA) Lực xé rách (mN) Theo chiều dọc Theo chiều ngang Kết thử nghiệm mẫu (-) Gia keo trực tiếp Phun sương (A2) (A1) 530 655 2950 3260 4080 4180 * Giaáy định lượng cao (dầy) làm bìa không uốn cong nên không đo lực nén vòng So sánh mẫu giấy có định lượng(400gr/m2) sử dụng loại nguyên liệu (100% OCC nội địa ) với tỷ lệ gia keo chỉø khác phương pháp gia keo; trực tiếp vào dòng bột phun sương ta thấy tiêu chất lượng tăng sản xuất công nghệ phun sương • Độ bục tăng : 23.58% • Lực xé rách theo chiều dọc tăng : 38.3% • Lực xé rách theo chiều ngang tăng : 27.3% * Bảng : Giấy Carton Chipboard 450gr/m2 + Sử dụng nguyên liệu : 30% OCC ngoại nhập 70% OCC nội địa Sản xuất theo công nghệ kỹ thuật phun sương đạt tiêu chất lượng sau : (A3 450gr/m2) Độ bục (KPA) kết thử nghiệm đạt : 1.520 Lực xé rách (mN) * Theo chiều dọc + = 4550 * Theo chiều ngang + = 6280 So sánh mẫu A3 / A1 ta thấy mẫu A3 có độ dầy tăng thêm 50gr/m2 (12.5%) cấu nguyên liệu pha phối với 30% OCC nhập (của USA) 14 nâng cao tiêu chất lượng rỏ rệt , so với mẫu A2 mẫu A3 sản xuất theo công nghệ phun sương nên tiêu chất lượng tăng gần gấp lần (độ bục) lực xé rách tăng gần gấp Mẫu A3 có chất lượng tương đương với loại Carton Chipboard nhập ngoại thị trường ưa chuộng III HIỆU QUẢ KINH TẾ ( SƠ BỘ ) : Đợt sản xuất thử nghiệm ứng dụng đề tài: Khối lượng tiêu hao nguyên liệu chủ yếu chi phí khác: Qua đợt sản xuất thử nghiệm với loại sản phẩm Giấy Medium 115gr/m2 , Carton chipboard 400g/m2 vaø Carton chipboard 450g/m2 (với 30% OCC nhập ngoại) a) Sản phẩm thu sau: - Giấy Medium 115gr/m2 - Giấy Carton 400gr/m2 - Giấy Carton 450gr/m2 Tổng sản phẩm thu 15.2 12.6 8.4 36.2 b) Nguyên liệu vật tư , chi phí sản xuất gồm Tiêu Sp sản hao Đơn vị Khoán mục xuất thử tính (tấn) SP I Nguyên liệu Giấy vụn Tấn 1.32 15.2 - OCC sx M 115 g 1.19 12.6 - OCC sx C 400 g 1.24 8.4 - OCC sx C 450 g 1.15 8.4 Giấy vụn OCC ngoại sx M 450g Kg 36.2 II Tinh bột thiên nhiên III Phụ gia hóa chất Kg 55.6 36.2 Cao lanh 6.45 36.2 Silitcat 7.1 36.2 Pheø n 0.22 36.2 Chấ t trợ bả o 0.30 36.2 lưu 5 Tallofin : Khối lượng tiêu hao Đơn giá Thành tiền 147.212.400 20.064 14.994 10.416 9.66 253.4 2.600.000 2.600.000 2.600.000 3.000.000 4000 52.166.400 38.984.400 27.081.600 28.980.000 1.013.600 3.789.970 2.102,72 233.49 257.023 7.964 11.041 480 2000 1750 120.000 59.000 966.106 466.980 449.785 955.680 651.419 15 IV Điện nhiệt Điện Than đá V Chi phí khác Lương + BH YTá – XH Chi phí khấu hao Chi phí khác 44.983.200 Kw/h Tấn 605 306 36.2 36.2 21.900 11.078 840 2400 18.396.000 26.587.200 20.634.000 Tấn - 36.2 36.2 36.2 CỘNG CHI PHÍ SX 36.2 Taán 175.000 320.000 75.000 6.335.000 11.584.000 2.715.000 217.333.170 c) Chi phí phân xưởng bình quân # 6.003.680đ Chi phí chưa tính vận chuyển, quản lý, tiếp thị lãi vay Ngân hàng… khoảng 8% giá thành phân xưởng Do giá thành toàn : 6.003.680 đ x 1.08 = 6.483.974đ d) Sản phẩm giấy Medium115g – Carton400g Carton 450g Công ty Khải Đằng chào giá Thành Phố Hồ Chí Minh, giá tiêu thụ dao động từ 6.800.000đ đến 6.950.000đ/tấn ( trước thuế ) Ứng dụng sản xuất đại trà Với công suất 6.000 giấy Medium Carton 400g – 450g/m2 Căn vào mức tiêu hao nguyên nhiên liệu, phụ gia, nhiệt chi phí khác Sơ tính toán giá thành kế hoạch sản xuất 6000 giấy/ năm sau : Chi phí sản Tổng chi phí 6000 STT Các khoản mục phẩm (đồng) SP (đồng) Nguyên liệu dùng 4.066.642 24.399.852.000 (bình quân loại OCC) Tinh bột thiên 28.000 168.000.000 nhiên Phụ gia hóa chất 96.000 578.748.000 Điện nhiệt 1.242.630 7.455.780.000 Lương + BHYTế – 175.000 1.050.000.000 XH Chi phí khấu hao 320.000 1.920.000.000 Chi phí khác 75.000 450.000.000 (chung) Vận chuyển + lãi 480.294 2.881.764.000 vay + tiếp thị… Cộng 6.483.974 38.903.844.000 16 Giá bán trước thuế GTGT 10% sản phẩm ( Cho năm ) đạt kế hoạch 6.000 : 6.875.000đ x 6000 = 41.250.000.000 đ Với Tổng doanh thu mặt hàng Medium 115g , Carton , Carton Chipboard 450 g có giá trị đạt 41.250.000.000 đ/năm Sơ tính toán, hiệu ứng dụng đề tài sau : STT 10 NOÄI DUNG Tổng vốn đầu tư cho đề tài * Trong chất xám - Thiết bị chế tạo - Chi phí SX thử : Khải Đằng thu hồi SP tiêu thụ Tổng chi phí (giá thành SX ) năm Tổng doanh thu (trước thuế GTGT) năm Lãi gộp ( ) - ( ) Lãi ròng : (4) x 72 % ( thueá DN 28 % ) Khấu hao TB : Đầu tư cũ – năm Thời gian thu hồi vốn T, năm ( tính tròn ) Tỷ lệ lãi ròng so với tổng doanh thu % Doanh thu điểm hòa vốn (Đhv) Sản lượng điểm hòa vốn ( % KH ) Thành tiền (Đồng) 421.022.224 85.000.000 336.022.224 38.903.844.000 41.250.000.000 2.346.156.000 1.689.232.320 1.920.000.000 năm 4,1 26.895.621.951 3912 (65 % SLKH) • Khấu hao thiết bị đầu tư đầu tư cho đề tài Kế hoạch tính toán khấu hao thiết bị chiếm 12 % / năm Tổng KH x 12 % = 1.920.000.000 đồng x 12 % = 230.400.000 đ/năm Từ thời gian thu hồi vốn đầu tư TB đề tài 421.022.224 - = 1,82 naêm 230.400.000 Định phí 4.410.882.000 đ ** DT Đhv = = = 26.895.621.951 đ Biến phí 34.492.962.000 đ - - - -Tổng doanh thu 41.250.000.000 ++ Sản lượng tiêu thụ điểm hòa vốn : 26.895.621.951 đ x - = 3.912 6.875.000 đ/tấn 17 IV.- KẾT LUẬN Qua kết kiểm tra chất lượng sản phẩm đề tài thực máy xeo Công ty Khải Đằng tiêu kỹ thuật lý giấy sản xuất theo công nghệ phun sương tinh bột đạt mục tiêu đề Sản phẩm sản xuất thử đề tài đơn vị sản xuất bao bì công nghiệp đánh giá cao, đạt yêu cầu sử dụng cho thiết bị có tốc độ nhanh, nhiệt độ sấy lớp sóng lớn không xảy tượng bong tróc lớn sử dụng giấy gia keo theo phương pháp cổ điển , khắc phục khuyết tật gãy giấy bị nén vòng Công tác nghiên cứu ứng dụng đạt thành công bước đầu nhờ quan tâm giúp đỡ : Lãnh đạo, Cán kỹ thuật công nghệ Sở Khoa học Công nghệ TP HCM Các giáo sư, chuyên gia Hội Đồng xét duyệt đề tài Ban Giám Đốc, Cán kỹ thuật, công nhân viên Công ty Khải Đằng ( góp phần đầu tư hệ thống thiết bị phun sương, nguyên vật liệu … góp công sức suốt trình sản xuất thử nghiệm sản phẩm ) Chúng xin chân thành cảm ơn nhiệt tình Q lãnh đạo Sở Khoa Học CN Thành phố, Giáo sư, Chuyên gia, Đại biểu ban ngành liên quan đến tham dự buổi báo cáo nghiệm thu đề tài ngày hôm Kính chúc quiù vị dồi sức khỏe CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Kỹ Sư LƯU GIA KHANH 18 ... Đằng tiêu kỹ thuật lý giấy sản xuất theo công nghệ phun sương tinh bột đạt mục tiêu đề Sản phẩm sản xuất thử đề tài đơn vị sản xuất bao bì công nghiệp đánh giá cao, đạt yêu cầu sử dụng cho thiết... để sản xuất sản phẩm giấy công nghiệp thỏa mãn yêu cầu nha( sản xuất bao bì Sau đây, xin báo cáo trình nghiên cứu, ứng dụng đề tài vào sản xuất giấy sau : I.- TUYỂN LỰA , CHỌN LOẠI TINH BỘT ĐỂ... tập trung nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun sương tinh bột vào sản xuất giấy công nghiệp (giấy Duplex , giấy medium , giấy carton định lượng cao đạt độ lý (độ chịu bục , độ cứng , độ nén vòng