Tiểu luận Quy trình công nghệ sản xuất giấy KRAFT

Kỹ thuật bao bì thực phẩm Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Trường đại học Bách Khoa Khoa Công nghệ Hóa học BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  BÀI TIỂU LUẬN MÔN KỸ THUẬT BAO BÌ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY KRAFT -1- Kỹ thuật bao bì thực phẩm MỤC LỤC 1. TỔNG QUAN 1.1. Bột Sulfat sản xuất giấy Kraft . 1.2. Lòch sử phương pháp nấu Sulfat 2. QUY TRÌNH NẤU BỘT SULFAT VÀ SẢN XUẤT GIẤY KRAFT . 2.1. Quy trình công nghệ 2.2. Quy trình công nghệ nấu bột sulfat . 2.2.1. Quá trình nấu bột Sulfat . 2.2.2. Các loại dung dòch phương pháp Sulfat . 2.2.3. Phản ứng hóa học trình nấu bột Sulfat 2.2.4. Các trình Sulfat biến tính 2.2.5. Thiết bò nấu 2.2.6. Phạm vi sử dụng bột Sulfat . 2.3. Quy trình công nghệ sản xuất giấy Kraft . 2.3.1. Chuẩn bò huyền phù bột cho máy xeo 2.3.2. Giai đoạn phân tán bột (nghiền thủy lực) . 2.3.3. Giai đoạn nghiền bột (thủy hóa chổi hóa sợi) 2.3.4. Giai đoạn xeo giấy . 2.3.5. Giai đoạn ép . 2.3.6. Giai đoạn sấy . 2.3.7. Giai đoạn cán láng 2.3.8. Giai đoạn cuộn giấy . 2.3.9. Giai đoạn cắt giấy 2.3.10. Giai đoạn hoàn tất công nghệ sản xuất bìa cứng . Tài Liệu Tham Khảo -2- Kỹ thuật bao bì thực phẩm 1. TỔNG QUAN 1.1. Bột Sulfat sản xuất giấy Kraft - Bột sulfat loại bột sản xuất cách nấu gỗ hay số loại thực vật với dung dòch kiềm gồm NaOH Na 2S nhiệt độ cao. - Thực vật sử dụng để nấu bột giấy gỗ mềm (chứa 27 ÷ 33% lignin), gỗ cứng (chứa 16 ÷ 24% lignin), hay rơm rạ, bã mía, tre nứa (chứa 11 ÷ 20% lignin). - Mục đích trình nấu bột lấy lượng đủ lớn lignin để cấu trúc sợi tách tạo huyền phù bột giấy nước. - Sau trình nấu, thu dung dòch có màu sẫm gọi dòch đen. Việc đốt dòch đen cung cấp lượng nhiệt lớn đồng thời cho phép thu hồi lượng kiềm tái sử dụng quy trình nấu bột giấy. 1.2. Lòch sử phương pháp nấu Sulfat - Năm 1800, rơm rạ nấu với dung dòch kiềm sôi nồng độ loãng. Nhưng sản phẩm có chất lượng thấp bẩn. Cũng năm này, người ta nhận biết gỗ khó nấu rơm rạ cần phương pháp xử lý khắc nghiệt (nấu vỏ bào với với NaOH nồng độ cao nhiệt độ cao). - Và từ trình sa phương pháp nấu bột hóa học công nhận (patent cấp cho Burgess Watt vào năm 1851). phương pháp lignin gỗ hòa tan dung dòch NaOH. Quá trình xem bước “mở màn” cho trình sulfat patent vào năm 1854. - Vào năm 1865, có patent cấp cho thiêu đốt dòch đen từ trình sa để thu hồi kiềm vào năm 1866 thành công khẳng đònh quy mô công nghiệp. - Dahl (Đức) người phát triển trình sulfat (hay gọi trình Kraft). - Năm 1985, trình sulfat áp dụng thực tế Thụy Điển. - Đến năm 1986, phương pháp sa không sử dụng mà phần lớn loại bột hóa sản xuất theo phương pháp sulfat. Có hai thời kỳ cho mở rộng trình sản xuất bột sulfat: a. Thời kỳ 1: (từ 1934 – 1942) - Ở Bắc Mỹ, yêu cầu bao bì gia tăng bột sulfat không tẩy trắng vật liệu có giá trành phù hợp cho yêu cầu này. - Từ 1928 – 1934, nhiều cải tiến áp dụng để làm giảm giá thành bột sulfat như: cải tạo lò thu hồi hóa chất, áp dụng nguyên lý kỹ thuật cho hóa chất, áp dụng thiết bò thích hợp cho trình sản xuất liên tục… - Phương pháp sulfat sử dụng cho loại gỗ, đặc biệt với gỗ thông. Đối với loại gỗ cứng, phương pháp cải thiện tính bột. b. Thời kỳ 2: (sau chiến thứ hai) - Công nghiệp giấy thúc đẩy phát triển kỹ thuật tẩy trắng – bắt đầu sử dụng ClO2 – từ người ta sản xuất bột sulfat có tính bền lý độ trắng cao. -3- Kỹ thuật bao bì thực phẩm 2. QUY TRÌNH NẤU BỘT SULFAT VÀ SẢN XUẤT GIẤY KRAFT 2.1. Quy trình công nghệ Dăm gỗ Dòch trắng (Na2S + Nấu NaOH) Bột gỗ “sống” Phụ gia Sàng thô Rửa Dòch đen Sàng tinh Cô đặc Làm đặc Đốt Bột sulfat Dòch xanh Phân tán bột Hòa tan Ngiền bột Kiềm hóa Phối trộn Na2S + Na2CO3 Xeo giấy Ép Sấy Cuộn Cán láng Cắt Giấy Kraft Hình 1: Sơ đồ quy trình tổng quát sản xuất giấy Kraft -4- Kỹ thuật bao bì thực phẩm Hình 2: Sơ đồ nguyên lý sản xuất giấy Kraft Chú thích: Giai đoạn 1: nghiền thô, nghiền tinh thành dăm gỗ. Giai đoạn 2: nấu dăm gỗ thành bột nồi nấu. Giai đoạn 3: rửa dung dòch sau nấu sàng phân loại. Giai đoạn 4: tẩy trắng (chỉ áp dụng cho số loại giấy kraft chất lượng cao). Giai đoạn 5: phối trộn với giấy tái chế. Giai đoạn 6: phân tán nghiền bột. Giai đoạn 7: bơm huyền phù bột lên thùng đầu. Giai đoạn 8: xeo giấy ép. Giai đoạn 9: sấy, cán láng cuộn. Giai đoạn 10: nấu cô đặc dòch đen. Giai đoạn 11: kiềm hóa dòch xanh để thu hồi hóa chất. -5- Kỹ thuật bao bì thực phẩm 2.2. Quy trình công nghệ nấu bột sulfat Dăm gỗ Dòch trắng (Na2S + Nấu NaOH) Bột gỗ “sống” Sàng thô Rửa Dòch đen Sàng tinh Cô đặc Làm đặc Đốt Bột sulfat Dòch xanh Hòa tan Kiềm hóa Na2S + Na2CO3 Hình 3: Quy trình công nghệ nấu bột sulfat 2.2.1. Quá trình nấu bột Sulfat - Hỗn hợp dăm gỗ dung dòch nấu gia nhiệt thiết bò nấu cao áp. - Nhiệt độ nấu khoảng 165 ÷ 170oC. Thời gian gia nhiệt đến Tomax thường dài thời gian giữ nhiệt điều cần thiết cho trình thẩm thấu chất phân bố nhiệt đặn nồi nấu. - Khi nấu bột để làm bao bì cactông thời gian nấu khoảng giờ. Tác chất nấu sử dụng thông thường với tỷ lệ NaOH:Na 2S = 1:2. - Quá trình nấu liên tục gián đoạn. - Sau nấu dăm gỗ chín mềm lúc chúng gọi bột giấy. -6- Kỹ thuật bao bì thực phẩm - - - Bột đẩy tháp nấu nhờ áp suất. Dưới tác dụng áp lực, dăm gỗ mềm đánh vỡ nhờ sợi tách rời nhau. Quá trình tách sợi có hỗ trợ nhờ tác động nghiền thiết bò nghiền thủy lực sau đó. Kế bột qua giai đoạn sàng thô để loại phần “bột sống”, thường mắt gỗ có kích thước lớn. Kế đến bột rửa sạch, sàng tinh để phân loại, làm đặc… tùy theo yêu cầu cụ thể. Diễn biến trình nấu theo dõi thông qua việc kiểm tra hai thông số hàm lượng lignin lại bột giấy sau nấu (chỉ số kappa) độ trùng hợp mạch phân tử xenlulô (đánh giá thông qua độ nhớt dung dòch xenlulô cuprietylendiamin). Trong trình nấu, phản ứng phản ứng cắt mạch hòa tan lignin, phản ứng phụ phản ứng cắt mạch xenlulô làm giảm hiệu suất trình nấu, giảm độ nhớt gây ảnh hưởng xấu đến số tính lý quan trọng bột giấy độ nhớt có giá trò 10mPa.s. Hình 4: Thiết bò nấu bột sulfat 2.2.2. Các loại dung dòch phương pháp sulfat - a. Dòch trắng - Dòch trắng dung dòch ban đẫu nạp vào nồi nấu. - Đây dung dòch mà thành phần chủ yếu Na2S 0,2M NaOH 1M. pH dung dòch trắng khoảng 13,5 ÷ 14. -7- Kỹ thuật bao bì thực phẩm b. Dòch đen - Dòch đen dòch thoát từ thiết bò nấu với dăm gỗ mềm cuối trình nấu, có mầu sẫm. Thành phần dòch đen có chứa chất vô hữu cơ: - Sau nấu vết số kim loại gia tăng (ví dụ Ca 2+ gây vấn đề xỉ bột). - Sự khác biệt dòch đen so với dòch trắng lượng lưu huỳnh bò oxy hóa thành SO42- S2O32-. - Ngoài ra, dòch đen có chứa thành phần hữu chủ yếu axit hữu metanol. Một vài chất hữu thu hồi phân đoạn thu hồi hóa chất hỗn hợp nhựa axit béo, dầu thông. Tuy nhiên, phần lớn chất hữu đốt lò. c. Dòch xanh - Dòch xanh dung dòch sinh từ chất vô nóng chảy (từ lò đốt). Dòch sau hòa tan vào nước. - Trong dòch xanh nồng độ muối cacbonat cao hydroxyt thấp. Sự kết hợp cung cấp pH cần thiết cho trình nấu bột sulfat. Do mà cần phải chuyển qua dòch trắng giai đoạn kiềm hóa. - Chú ý hiệu giai đoạn kiềm hóa giảm nồng độ NaOH tăng. Độ hiệu quy đònh “giới hạn trên” cho nồng độ NaOH Na2S dòch trắng nạp vào thiết bò nấu. Bảng 1: Thành phần loại dòch Hàm lượng chất (%) Loại dòch NaOH Na2S Na2CO3 Na2SO4 Na2S2O3 Dòch trắng 53 21 15 Dòch đen 6÷7 19 36 13 16 Dòch xanh 20 60 2.2.3. Phản ứng hóa học trình nấu bột Sulfat Trong trình nấu dăm gỗ, hợp chất vô phản ứng với phần tử gỗ. Đó phản ứng lignin, polysaccarit có trọng lượng phân tử thấp hòa tan dòch nấu, chất hữu nhóm chất trích ly (axit nhựa) kế phản ứng hợp chất vô cơ. - Lignin gỗ trình nấu bò cắt mạch thành phần tử nhỏ có khả hòa tan. - Xenlulô có bền môi trường kiềm nhiên chiều dài mạch bò giảm (gần 50%). Một cách lý tưởng, tách lớp sợi xảy từ lớp tường trung gian (M) lớp tường sơ cấp (P) tế bào cần giữ nguyên vẹn. Để hoàn thành trình tách sợi, cấu tử lớp (M) phải lấy phản ứng hóa học. Sự công vào thành phần tường tế bào, chủ yếu lớp thứ cấp (S) phải kiểm tra để bảo vệ cấu trúc sợi bột sinh có tính -8- Kỹ thuật bao bì thực phẩm lý hóa đạt yêu cầu. Vấn đề phần quan trọng lignin diện lớp tường thứ cấp (S). Chính nguyên nhân gây vấn đề hiệu suất, tính sợi muốn có lượng lignin hòa tan đủ lớn cho trình tách sợi (vì hóa chất phản ứng với phần lignin chúng công xenlulô). - Mục tiêu cuối trình nấu tách sợi xenlulô từ gỗ nhờ phản ứng hòa tan lignin mà không làm cắt mạch hrô cacbon. - Nhưng đáng tiếc dung dòch nấu với độ kiềm cao không cho phản ứng chọn lọc lignin hrat cacbon. Độ trùng hợp hrat cacbon bò giảm. - Trong trình nấu , pectin tinh bột hòa tan hoàn toàn, lượng đáng kể hêmixenlulô chứa mannose xylose hòa tan kế phân rã dòch nấu. - Với trình sulfat, người ta thấy có 20% lượng gỗ ban đầu bò mát, mát hêmixenlulô xenlulô, phần xenlulô chiếm khoảng 5%. Những phản ứng xảy trình nấu là: - Xà phòng hóa nhóm axetyl hêmixenlulô axetyl hóa. - Mất mát phần tử đường có nhóm khử đầu mạch hrat cacbon (phản ứng peeling). - Sự cắt mạch ngẫu nhiên phân tử polysaccarit. 2.2.4. Các trình sulfat biến tính Với quy trình sulfat, người ta sản xuất loại bột giấy có tính cao. Sự biến tính có khả làm tăng tính kỹ thuật bột giấy trình hòa tan lignin. Tuy nhiên, ý nghóa quan trọng việc biến tính làm tăng hiệu suất hay tính kinh tế trình nấu. Cần lưu ý rằng, gia tăng hiệu suất nghóa làm giảm hòa tan hêmixenlulô, độ kháng xé giấy nhiều giảm giới hạn biện pháp cải tiến không làm giảm tính bột 10%. Người ta cải thiện hiệu suất cách làm giảm phản ứng hòa tan hrat cacbon phản ứng hòa tan lignin. - Cách đơn giản để tăng hiệu suất làm “giảm” trình nấu nghóa chấp nhận bột số kappa cao (khi số kappa tăng 10 đơn vò hiệu suất tăng 1,5%). Nhưng lúc phải hy sinh số tính lý (khi số kappa tăng, độ bền giấy giảm thời gian nghiền tăng, độ bền cải thiện phần trình nghiền lúc phải tốn lượng). - Khi giảm nồng độ kiềm, giảm hòa tan hêmixenlulô làm tăng hiệu suất. Các hêmixenlulô bò phân hủy chủ yếu phản ứng peeling xảy từ nhóm khử đầu mạch. Vấn đề tìm cách bền hóa nhóm chức điều kiện kiềm, phản ứng oxy hóa nhóm khử đầu mạch thành nhóm axit khử chúng thành -9- Kỹ thuật bao bì thực phẩm anditol. a. Phương pháp nấu polysunfua - Với cách hiệu suất tăng 1,2 ÷ 4% cách sử dụng 0,8 ÷ 1% polysunfua. - Polysunfua phản ứng với nhóm khử đầu mạch hrat cacbon chuyển thành nhóm axit aldonic bền với kiềm, làm giảm phản ứng peeling. b. Sử dụng antraquinon (AQ) dòch nấu - Vừa để cải thiện hiệu suất, vừa làm tăng tốc độ phản ứng hòa tan lignin. - AQ làm bền hóa hrat cacbon môi trường kiềm nóng hạn chế phản ứng peeling. c. p dụng phương pháp nấu kéo dài - Chủ yếu thúc đẩy sâu trình hòa tan lignin, tạo bột có số kappa thấp. - Nguyên lý phương pháp kiểm tra điều chỉnh chặt chẽ nồng độ ion OH- HS-. 2.2.5. Thiết bò nấu 2.2.5.1. Thiết bò nấu gián đoạn. a. Tháp nấu gián đoạn gia nhiệt trực tiếp - Loại gia nhiệt trực tiếp cho phép gia tăng nhiệt độ nấu nhanh, quy trình đơn giản hơn. - Nhưng có nhược điểm dòch nấu bò pha loãng dòng ngưng tụ phân bố nhiệt không đồng đều, thiết bò lớn gây chênh lệch đến 10oC điều làm cho chất lượng bột giấy không đồng nhất. b. Tháp nấu gián đoạn gia nhiệt gián tiếp - 10 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm - Giấy sau sấy khô cán láng cuộn thành cuộn lớn.  Hệ thống phụ trợ kèm bao gồm: - Bơm, quạt để chuyển vận. - Thiết bò đong đo, pha loãng, phối trộn. - Hệ thống thiết bò sàng, tinh chế bột trước đưa vào máy xeo. 2.3.4.2. Thùng đầu Vai trò thùng đầu nạp liệu huyền phù bột vào lưới xeo nhờ hệ thống bơm. Vì tạo hình độ đồng sản phẩm giấy sau phụ thuộc vào phân tán đồng sợi chất độn thiết kế điều khiển vận hành thùng đầu bước đònh đến khả làm việc máy xeo.  Những nhiệm vụ thùng đầu cần phải đạt là: - Đưa huyền phù bột lên máy xeo cách đồng suốt chiều ngang máy. - Đồng dòng chảy nồng độ huyền phù bột. - Đồng tốc độ dòng bột theo hướng chạy máy. - Tạo kiểm tra chế độ chảy rối, loại bỏ tượng kết tụ sợi huyền phù. - Nạp huyền phù bột cho lưới xeo qua hệ thống môi phun với độ mở độ nghiêng thích hợp môi. - 23 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm Hình 13: Sơ đồ cấu tạo thùng đầu thủy lực  Ngoài ra, thông số thiết kế quan trọng vận hành máy như: - Khả làm sạch. - Tính dễ vận hành. - Tính xác kiểm tra hoạt động thùng đầu. - Tính ổn đònh hình dạng, độ mở môi phun.  Phân loại thùng đầu theo tốc độ nạp huyền phù bột cho lưới xeo: - Thùng đầu hở. - Thùng đầu kín: thùng kín đệm khí (thùng kín có mực huyền phù bột thay đổi), thùng kín thủy lực (thùng nạp liệu đầy hoàn toàn). 2.3.4.3. Lưới xeo dài Lưới xeo băng lưới chạy vô tận dệt mòn. Ngày phần lớn lưới xeo làm chất dẻo thay cho lưới kim loại thời gian sống chúng kéo dài nhiều lần (cao khoảng 10 lần so với lưới kim loại). - 24 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm  Cấu tạo: - Lưới xeo chuyển động hai trục lớn: trục ngực bố trí cạnh thùng đầu vàtrục bụng đầu bên lưới. - Trục ngực trục đặc, đanh cứng giữ vai trò chỗ đỡ lưới máy xeo dài. - Trục bụng trục rỗng có đục lỗ chứa hay hai hộp chân không để hút nước từ lớp đệm sợi. - Phần lớn trường hợp, lực tác dụng để làm chạy phần lưới truyền động vào trục bụng trục ngực. - Có nhiều chi tiết lắp đặt trục ngực trục bụng làm nhiệm vụ đỡ lưới tách nước. Các chi tiết bố trí theo nhiều kiểu khác phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể. - Phần lớn máy xeo dài ngày có đònh hình đặt lưới sau trục ngực, tập hợp dao gạt nước, trục đỡ chặn. - Lưới xeo qua chi tiết có độ chân không tăng dần, từ hộp hút ướt đến hộp hút chân không khô sau qua trục ép có độ chân không cao. - Ngoài ra, có trục chuyển hướng để dẫn lưới quay phía trục ngực. Trục căng, trục dẫn để kéo căng lưới trì lưới vò trí. Một số vòi nước bố trí để rửa lưới tránh tượng lưới bò bít lỗ. - Trên máy tốc độ chậm (< 400m/phút) lắp đặt thêm hệ thống “trợ tạo hình” để có khả gây dao động cho lưới xeo theo chiều ngang. Hoặc bố trí gờ cao su hai bên mép lưới xeo để giữ huyền phù bột không bò chảy tràn hai bên lưới. Tuy nhiên hệ thống trợ tạo hình rõ vai trò máy xeo tốc độ cao tạo hình gần tức thời. Hình 14: Bộ phận lưới xeo - 25 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm 2.3.5. Giai đoạn ép Hình 15: Giai đoạn ép giấy máy xeo 2.3.5.1. Mục đích Mục đích trình ép máy xeo tách nước làm tăng độ bền cho băng giấy ướt. Ngoài ra, có mục đích khác tăng độ nhẵn, giảm độ khối hay tăng độ chặt: - Việc tăng độ bền cho băng giấy ướt bảo đảm vận hành buồng sấy. - Tăng độ vững cho băng giấy yếu tố quan trọng, sau ép tiếp xúc sợi gia tăng liên kết sợi phát triển trình sấy. 2.3.5.2. Diễn tiến trình khe ép Băng giấy vào khe ép hai trục, đỡ trình ép nhờ chăn ép.  Có thể xem trình ép gồm bốn giai đoạn: - Giai đoạn 1: bắt đầu trình nén băng giấy chăn. Không khí đẩy khỏi băng giấy chăn, phát triển áp suất thủy lực động lực cho thoát nước. - Giai đoạn 2: băng giấy bão hòa áp suất thủy lực bên cấu trúc băng giấy làm cho nước di chuyển từ giấy sang chăn. Giai đoạn tiếp tục khe ép, mà áp suất tổng gần đạt cực đại. - Giai đoạn 3: khe ép tiếp tục nới rộng lực ép thủy lực băng giấy không, tương ứng với độ khô cực đại băng giấy. - Giai đoạn 4: băng giấy chăn “nới rộng” băng giấy trở nên không bão hòa. Mặc dầu lúc có hình thành “áp suất âm” (tạo chân không) hai cấu trúc, số yếu tố làm cho nước quay ngược từ chăn băng giấy. Sự hấp phụ nước hạn chế trình ép tách nước. 2.3.5.3. Hai yếu tố giới hạn trình ép - Một liên quan tới tốc độ tách nước (gọi giới hạn dòng chảy). - Và liên quan đến mức độ chòu nén băng giấy (gọi giới - 26 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm hạn lực nén). Như muốn băng giấy tách nước dễ, áp lực mà ta tác động lên lớp đệm sợi cao. Nếu tác động áp lực dư trường hợp có giới hạn dòng chảy, băng giấy bò đè nát hay trầm trọng hơn, băng giấy bò rách. 2.3.5.4. Một số kiểu ép - Ép phẳng. - Ép chân không. - Ép với trục khắc rãnh. - Ép có lưới. Với loại bìa cactông nhiều lớp, đặc biệt loại đònh lượng cao, trình ép cần thực từ từ, êm dòu để tránh tượng nén giấy (ép nát) hay tạo túi khí lớp giấy. Đồng thời bảo vệ độ khối lực liên kết lớp giấy. Yêu cầu tác động ứng suất kéo băng giấy cần giảm thiểu khe ép có thiết kế đặc biệt tương ứng với lượng nước tách khe ép. 2.3.6. Giai đoạn sấy - 27 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm Hình 16: Quá trình sấy giấy - 28 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm Sau ép phần nước lại băng giấy lấy trình bốc buồng sấy. Năng lượng cung cấp cho buồng sấy nhiệt. - Yếu tố quan trọng cần có bề mặt truyền nhiệt lớn. - Máy sấy phần đòi hỏi chi phí cao từ đầu tư lắp đặt đến vận hành bảo dưỡng nên việc tăng tốc độ bốc nước, giảm tiêu tốn trình sấy việc bảo ôn nhiệt yếu tố cần quan tâm. - Nhiệt cung cấp cho trình sấy chuyển đến băng giấy qua hệ thống nhiều trục sấy có đường kính lớn, có lớp vỏ gang, quay nạp nhiệt bên trong. - Các trục sấy có đường kính đặc trưng 1,2m; 1,5m 1,8m. Loại 1,8m loại phổ biến nhất. - Các chăn sấy làm vật liệu tổng hợp sử dụng để ép chặt băng giấy vào trục sấy nhằm cải thiện hiệu truyền nhiệt. 2.3.6.1. Các tiêu đánh giá hiệu trình sấy - Đánh giá suất sấy kiểm tra số kilôgam giấy sấy khô mét vuông bề mặt tiếp xúc với trục sấy. - Hiệu suất bốc hơi: số kilôgam nước bốc mộ mét vuông bề mặt tiếp xúc với trục sấy. Thông số phụ thuộc nhiều vào áp suất nhiệt bên trục sấy. - Tiêu tốn sấy: số kilôjun (hay kilôgam nhiệt) cần cho kilôgam nước bốc hơi. Với hệ thống sấy đại, giá trò phổ biến khoảng 1,3kg sấy/kg nước bốc hơi. - Độ dồng trình sấy kiểm tra lượng ẩm theo chiều ngang máy từ đầu chỗ phận ép băng giấy cuối buồng sấy. Hơi sấy, nước ngưng tụ hệ thống xử lý khí có ảnh hưởng tiêu tốn lượng. 2.3.6.2. Mô tả trình sấy - Băng giấy ướt từ phần ép chứa khoảng 55 ÷ 60% ẩm đưa vào hệ thống trục sấy. - Tại trục sấy nước bốc lấy nhờ hệ thống quạt gió. - Băng giấy ướt tì chặt vào trục sấy qua lớp chăn sấy có tính thấm nước. - Chăn sấy có nhiệm vụ đỡ dẫn băng giấy qua trục sấy. Đa phần máy xeo có ÷ phần sấy có sử dụng chăn sấy, phần có tốc độ độc lập kiểm soát để trì ứng suất băng giấy phần điều chỉnh tượng co rút giấy. 2.3.6.3. Chức chăn sấy Chăn sấy có chức tạo tiếp xúc tốt tờ giấy trục sấy để góp phần: - Tăng trình truyền nhiệt bề mặt trục sấy tờ giấy đảm bảo tỉ số bốc cao. - Tạo cho tờ giấy có độ phẳng độ nhẵn. - Tạo trạng thái ổn đònh độ khô theo chiều ngang khổ giấy. - Tạo trở lực nhỏ cho việc vận chuyển bốc từ tờ giấy. - - 29 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm Tạo môi trường thông gió tốt cho việc sấy khí nóng mà không gây rung giấy làm giảm nhiệt độ khí sấy. Sấy bìa cactông có cấu trúc nhiều lớp dòi hỏi yêu cầu đặc biệt có bề dày cao cấu trúc đặc biệt. Hai yếu tố có ảnh hưởng lớn tốc độ truyền nhiệt từ bề mặt đến tâm băng giấy hay tốc độ khuếch tán nhiệt từ tâm đến bề mặt. Thường số trục sấy lớn. 2.3.7. Giai đoạn cán láng - Hình 17: Máy cán láng bề mặt giấy Cán láng thuật ngữ tổng quát trình ép với trục. Không phải tất phần lớn loại giấy cán láng để có độ phẳng thích hợp với số công nghệ in. - Cán láng thường thực giấy sấy khô số trường hợp thực giấy chưa sấy khô hoàn toàn). - Một mục đích trình cán láng cải thiện tính đồng số tính chất theo hướng ngang máy xeo, đặc biệt bề dày giấy.  Mô tả trình - Băng giấy qua hay nhiều khe ép cặp trục trục có độ cứng khác nhau. - Áp suất cao thời gian lưu thực băng giấy khe ép nhỏ. - Tác động ép giấy vào bề mặt thật phẳng trục với lực đủ lớn để làm biến dạng dẻo băng giấy làm cho mặt giấy phẳng mặt trục cán. - Quá trình “sao chép” tăng cách sử dụng áp lực hay lực chuyển dòch cao gia nhiệt hay làm ẩm sợi để tăng tính chòu gấp cho chúng. - - 30 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm 2.3.8. Giai đoạn cuộn giấy Hình 18: Máy cuộn giấy Sau sấy cán láng, giấy đưa dạng cuộn, thông thường máy xeo có lắp đặt trống cuộn. Trống cuộn truyền động từ môtơ với công suất thích hợp để đảm bảo đủ lực căng cho băng giấy từ hệ thống cán láng. Hình 19: Cấu tạo máy cuộn giấy  Vận hành: - Băng giấy quay quanh trống cuộn vào khe tạo nên trống cuộn giấy, cuộn giấy giữ cánh tay đòn thứ cấp. - Trong cuộn giấy tăng dần bề dày trục gá (trục chưa có giấy) đặt vào vò trí cánh tay đòn sơ cấp. - Khi cuộn giấy tay đòn thứ cấp đạt đường kính theo yêu cầu, người ta - 31 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm tăng tốc cho trục gá nhờ bánh cao su đạt vạn tốc với vận tốc máy cho tì vào trống cuộn nhờ điều chỉnh cánh tay đòn sơ cấp. - Khi cuộn giấy thứ hoàn thành, xả áp cánh tay đòn thứ cấp tựa vào trống, điều làm giảm vận tốc cuộn giấy lúc băng giấy chạy từ máy tạo đụn giấy dâng lên phía cuộn giấy trống cuộn. - Người vận hành máy cắt phần giấy rối băng giấy quấn vào trục gá mới. - Còn cuộn giấy hoàn tất nhấc lên từ từ theo đường dây máy cuộn cần trục. 2.3.9. Giai đoạn cắt giấy - Đây trình cắt cuộn giấy lớn thành cuộn giấy nhỏ. - Mắy cắt có vai trò xẻ dọc khổ giấy lớn sang khổ giấy nhỏ cuộn chúng lại thành cuộn nhỏ.  Vận hành: - Cuộn giấy lớn lấy từ máy xeo đưa đến guồng quay nhờ cần trục. - Từ guồng quay, giấy đưa qua trục căng gặp dao cắt. Sự bố trí dao cắt điều chỉnh theo khổ giấy yêu cầu. - Kế băng giấy (đã cắt khổ nhỏ hơn) gặp khử nhăn cuộn lại quanh trục gá cactông hay chất dẻo.  Cấu tạo thiết bò: - Guồng quay: để đỡ cuộn giấy lớn, có lắp phận phanh hãm để điều chỉnh tăng tốc giảm tốc. - Trục căng: điều chỉnh lực căng cho băng giấy. - Dao cắt (với trục dẫn): cắt băng giấy theo chiều dọc. - Thanh khử nhăn: cho phép loại nếp nhăn hai đầu khổ giấy vừa cắt. - Cuộn giấy. 2.3.10. Giai đoạn hoàn tất công nghệ sản xuất bìa cứng Hai phương pháp để có bề mặt hoàn tất sản phẩm bìa cactông nhiều lớp tráng keo dao gạt cán trục mài láng. - 32 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm Hình 20: Những giai đoạn hoàn tất công nghệ sản xuất bìa cactông - 33 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm 2.3.10.1. Tráng keo dao gạt - Sự làm phẳng làm vững bề mặt giấy thực việc sử dụng hay trục ép keo trang bò với hộp nước để đưa dung dòch tinh bột (hay dung dòch keo thích hợp khác) lên bề mặt giấy. Điều làm tăng tính kháng xù lông cho mặt giấy. - Trong trình xử lý này, độ ẩm ban đầu sản phẩm giấy bìa khoảng 3% sau xử lý khoảng 6%. Nếu độ ẩm trước xử lý cao hơn, độ khối sản phẩm giảm đáng kể. Khả bắt ẩm giấy bìa phụ thuộc vào tốc độ máy gia keo bề mặt thường giới hạn khoảng 1% cho dao gạt. Hình 21: Hệ thống tráng keo dao gạt 2.3.10.2. Trục mài láng - Để có bề mặt phẳng bóng, bìa cactông sấy khô phần ép trục bóng đường kính lớn. - Phương pháp giúp trì độ khối cho giấy bìa bề mặt có đặc biệt thích hợp cho trình tráng phấn sau này. - Phương pháp áp dụng hạn chế với loại giấy tương đối xốp đònh - 34 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm lượng không 450g/m2 lúc ẩm tách phải khuếch tán qua tập hợp nhiều lớp giấy dầy. 2.3.10.3. Liên kết lớp cấu trúc bìa cactông - Lực liên kết lớp bìa cactông thông số quan trọng, loại hộp cactông. - Lực liên kết số liên kết liên quan đến khả chống lại tách lớp cấu trúc bìa nhiều lớp tác dụng lực kéo áp dụng theo phương thẳng góc với mặt phẳng giấy. - Liên kết phụ thuộc vào tương tác học thành phần mòn sợi có bề mặt tiếp giáp lớp phát triển liên kết hrô sợi tiếp xúc với nhau.  Để đạt mức độ liên kết cao nhất, cần phải có số điều kiện sau: - Thành phần mòn bề mặt tiếp xúc lấp đầy lỗ trống làm tăng cường bề mặt tiếp xúc lớp. Như lớp có tính hai mặt (tính không đồng mặt mặt băng giấy) lớn, gây ảnh hưởng bất lợi cho liên kết lớp. - Nước tự phải diện khe ép để hỗ trợ cho di chuyển thành phần mòn. Nồng độ bột thấp yếu tố thuận lợi. - Quá trình thủy hóa chổi hóa sợi làm phát triển liên kết. Khi lớp giấy mỏng, lực liên kết chúng lớn (khi so sánh hai tờ bìa bề dày). Với lớp mỏng đònh hướng sợi bề mặt tiếp xúc xem tương đương đònh hướng khối sợi lớp mỏng lực liên kết chúng gần tương đương lực liên kết lớp thành phần. Khi áp suất ép trục bụng trục ép tăng lực liên kết lớp tăng. Tuy nhiên, áp suất chòu giới hạn nghiêm ngặt lượng nước diện. Chỉ hai ba khe ép sau giữ tải trọng đủ lớn phân bố tải trọng khe ép rộng hơn. Việc thành lập liên kết lớp thường dễ dàng việc trì nó. 2.3.10.4. Tính chất bìa cactông - Chỉ tiêu đánh giá chủ yếu bìa cactông bề dày. Do người sản xuất có lợi sử dụng loại bột cho độ khối cao (tỉ trọng thấp) để làm giảm trọng lượng băng giấy giảm giá thành. - Thường loại bột giấy thu hồi mà thành phần giấy báo sử dụng chủ yếu làm lớp phía bìa cactông. - Trong trình tạo hình, điều mong muốn có nhiều sợi mà trục chúng song song với mặt phẳng băng giấy đònh hướng cách ngẫu nhiên. Nếu điều kiện đáp ứng, tờ giấy vững độ bền lực hướng nhau. - Tuy nhiên, sản phẩm giấy cần có độ khối, cần phải có thành phần sợi đònh hướng theo phương vuông góc với mặt phẳng giấy. - Tính chất quan trọng phần lớn loại bìa cactông độ cứng (hay hiểu độ kháng bẻ cong). Những lớp mặt (lớp lớp dưới) lớp đóng góp cho độ cứng nhiều nhất, lớp phía - 35 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm đóng góp cho độ khối. 2.3.10.5. Các loại bìa cactông a. Cactông sóng - Loại để làm thùng chứa vận chuyển hàng hóa. Cấu trúc loại luân phiên hai hay nhiều lớp phẳng giấy sóng dán lại với máy tạo sóng. - Mặt lớp mặt, làm từ bột sulfat gỗ mềm không tẩy trắng (hoặc có tẩy). - Bột giấy sử dụng làm lớp sóng có hiệu suất cao lớp mặt nghiền hơn, cung cấp độ khối độ cứng cho sản phẩm, thường bột bột bán hóa gỗ cứng, khoảng 15% bột gỗ mềm. Bột làm lớp mặt nghiền nhiều để có độ chòu lực độ nhẵn. - 36 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm b. - - Giấy bìa nhiều lớp Loại sử dụng làm bao gói. Độ khối bột lớp ruột làm cho bìa có độ cứng. Bột thành phần quan trọng sản xuất giấy bìa nhiều lớp. Tùy theo chức mà thành phần bột giấy lớp khác có khác biệt, lớp mặt phải thường qua trình in nhiều màu nên làm từ bột hóa tẩy trắng, có tráng phấn. Lớp mặt phía làm từ hỗn hợp bột bán hóa bột cơ. Khi sử dụng làm bao gói thực phẩm, bột giấy phải không chứa tạp chất có khả thấm hay dẫn truyền làm thực phẩm có mùi vò lạ. - 37 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thò Ngọc Bích, “Kỹ thuật xenlulô giấy”, NXB Đại học Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh, 2003. [2] Đống Thò Anh Đào, “Kỹ thuật bao bì thực phẩm”, NXB Đại học Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh, 2005. - 38 - [...]... để sản xuất các loại bìa cactông, bao bì chòu lực cao - 13 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm 2.3 Quy trình công nghệ sản xuất giấy Kraft Bột sulfat Phân tán bột Ngiền bột Phụ gia Phối trộn Xeo giấy Ép Sấy Cán láng Cuộn Cắt Giấy Kraft Hình 7: Quy trình sản xuất giấy Kraft 2.3.1 Chuẩn bò huyền phù bột cho máy xeo Chuẩn bò huyền phù bột cho máy xeo là giai đoạn chuyển tiếp giữa khâu sản xuất bột giấy và xeo giấy. .. tốc của cuộn giấy và do vậy lúc đó băng giấy chạy từ máy ra sẽ tạo ra những đụn giấy dâng lên ở phía giữa cuộn giấy và trống cuộn - Người vận hành máy sẽ cắt phần giấy rối này và băng giấy sẽ được quấn vào trục gá mới - Còn cuộn giấy hoàn tất sẽ được nhấc lên từ từ theo đường dây của máy cuộn bằng một cần trục 2.3.9 Giai đoạn cắt giấy - Đây là quá trình cắt cuộn giấy lớn thành những cuộn giấy nhỏ - Mắy... đỡ cuộn giấy lớn, có lắp bộ phận phanh hãm để điều chỉnh sự tăng tốc và sự giảm tốc - Trục căng: điều chỉnh lực căng cho băng giấy - Dao cắt (với trục dẫn): cắt băng giấy theo chiều dọc - Thanh khử nhăn: cho phép loại những nếp nhăn ở hai đầu khổ giấy vừa được cắt - Cuộn giấy 2.3.10 Giai đoạn hoàn tất đối với công nghệ sản xuất bìa cứng Hai phương pháp cơ bản để có được một bề mặt hoàn tất của sản phẩm... biệt quá trình là gián đoạn - Phối trộn phụ gia cho phần ướt: nhiều hóa chất như bột độn vô cơ, một số hóa chất… được thêm vào huyền phù bột vừa để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cho sản phẩm giấy sau này vừa giảm giá thành sản xuất giấy 2.3.2 Giai đoạn phân tán bột (nghiền thủy lực)  Mục đích: - Đây là quá trình dùng tác động cơ học để tạo hệ phân tán bột giấy trong nước từ nguyên liệu là bột giấy có độ... cuộn giấy Hình 18: Máy cuộn giấy Sau khi sấy và cán láng, giấy được đưa về dạng cuộn, thông thường ở máy xeo có lắp đặt một trống cuộn Trống cuộn được truyền động từ một môtơ với công suất thích hợp để đảm bảo đủ lực căng cho băng giấy đi ra từ hệ thống cán láng Hình 19: Cấu tạo máy cuộn giấy  Vận hành: - Băng giấy sẽ quay quanh trống cuộn và đi vào khe được tạo nên giữa trống và cuộn giấy, cuộn giấy. .. trong cấu trúc bột giấy khô, quá trình phân tán làm giảm kích thước mảnh bột và làm xơ sợi tách rời nhau, huyền phù bột được hình thành và có thể bơm được trong hệ thống vận chuyển của nhà máy  Giai đoạn phân tán bột được thực hiện trong ba công đoạn: - Công đoạn phân tán - Công đoạn tồn trữ ướt - Công đoạn đánh tơi hay tách sợi 2.3.2.1 Công đoạn phân tán - Với thiết bò gián đoạn, quá trình phân tán bột... gia tăng và như vậy liên kết sợi sẽ được phát triển trong quá trình sấy 2.3.5.2 Diễn tiến quá trình trong khe ép Băng giấy được đi vào khe ép giữa hai trục, nó được đỡ trong quá trình ép nhờ một chăn ép  Có thể xem quá trình ép gồm bốn giai đoạn: - Giai đoạn 1: bắt đầu quá trình nén của băng giấy và chăn Không khí được đẩy ra khỏi băng giấy và chăn, không có sự phát triển của áp suất thủy lực và do... đặc biệt là bề dày giấy  Mô tả quá trình - Băng giấy được đi qua một hay nhiều khe ép giữa các cặp trục và các trục này có thể có độ cứng khác nhau - Áp suất rất cao và thời gian lưu thực sự của băng giấy tại khe ép là rất nhỏ - Tác động chính là ép giấy vào bề mặt thật phẳng của một trục với lực đủ lớn để làm biến dạng dẻo băng giấy và làm cho mặt giấy phẳng như mặt trục cán - Quá trình “sao chép”... hoàn tất đối với công nghệ sản xuất bìa cactông - 33 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm 2.3.10.1 Tráng keo bằng dao gạt - Sự làm phẳng và làm vững chắc bề mặt giấy được thực hiện bằng việc sử dụng 2 hay 3 trục ép keo được trang bò với 3 hoặc 4 hộp nước để đưa dung dòch tinh bột (hay dung dòch keo thích hợp khác) lên bề mặt giấy Điều này làm tăng tính kháng xù lông cho mặt giấy - Trong quá trình xử lý này,... láng bề mặt giấy Cán láng là thuật ngữ tổng quát chỉ quá trình ép với một trục Không phải tất cả nhưng phần lớn các loại giấy đều được cán láng để có độ phẳng thích hợp với một số công nghệ in - Cán láng thường được thực hiện trên giấy đã sấy khô nhưng một số trường hợp cũng có thể thực hiện trên giấy chưa sấy khô hoàn toàn) - Một mục đích của quá trình cán láng là cải thiện tính đồng nhất của một số . 1.1. Bột Sulfat sản xuất giấy Kraft 1.2. Lòch sử của phương pháp nấu Sulfat 2. QUY TRÌNH NẤU BỘT SULFAT VÀ SẢN XUẤT GIẤY KRAFT 2.1. Quy trình công nghệ 2.2. Quy trình công nghệ nấu bột sulfat. cao. - 3 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm 2. QUY TRÌNH NẤU BỘT SULFAT VÀ SẢN XUẤT GIẤY KRAFT 2.1. Quy trình công nghệ Hình 1: Sơ đồ quy trình tổng quát sản xuất giấy Kraft - 4 - Nấu Sàng thô Rửa Sàng tinh Làm. liệu chủ yếu để sản xuất các loại bìa cactông, bao bì chòu lực cao. - 13 - Kỹ thuật bao bì thực phẩm 2.3. Quy trình công nghệ sản xuất giấy Kraft Hình 7: Quy trình sản xuất giấy Kraft 2.3.1. Chuẩn