KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG GIẤY TẠI CÔNG TY GIẤY HƯNG THỊNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG GIẤY TẠI CÔNG TY GIẤY HƯNG THỊNH Họ Tên sinh viên: DƯƠNG VĂN LUẬN Ngành: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY & BỘT GIẤY Niên khóa: 2004-2009 Tháng 12/2008 KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG GIẤY TẠI CÔNG TY GIẤY HƯNG THỊNH Tác giả DƯƠNG VĂN LUẬN Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư Ngành Công Nghệ Sản Xuất Giấy & Bột Giấy Giáo viên hướng dẫn TS Phạm Ngọc Nam Tháng 02/ 2008 i LỜI CẢM TẠ Qua thời gian thực tập, thu thập số liệu để làm báo cáo tốt nghiệp cuối khóa học công ty giấy HƯNG THỊNH, nhà máy NAM TÂN UYÊN Tôi học hỏi biết thêm nhiều kiến thức bổ ích ngành giấy, việc sản xuất giấy nói chung cơng ty giấy HƯNG THỊNH nói riêng Nhân đây, tơi xin chân thành cảm ơn! Ban giám đốc, phòng KCS – CN nhà máy giấy HƯNG THỊNH tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành q trình thực tập nhà máy Các cô, chú, anh, chị kỹ sư, công nhân cơng ty TNHH giấy HƯNG THỊNH tận tình giúp đỡ, dẫn cho suốt thời gian thực tập Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Bộ Mơn Cơng nghệ sản xuất giấy bột giấy, tất quý thầy, cô truyền đạt, bảo cho nhiều kiến thức bổ ích thời gian học tập nhà trường Thầy Phạm Ngọc Nam giáo viên hướng dẫn, nhiệt tình giúp đỡ tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Các bạn bè thân yêu lớp, chia vui buồn thời gian học hết lòng hỗ trợ, giúp đỡ động viên thời gian học tập Trân trọng! Tp.HCM, Ngày 20 tháng 12 năm 2008 Dương Văn Luận ii TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy công ty giấy Hưng Thịnh” tiến hành công ty giấy Hưng Thịnh – nhà máy giấy Nam Tân Uyên, thời gian từ 15/9/2008 đến 15/12/2008 Khảo sát tất cơng đoạn quy trình sản xuất để tạo thành tờ giấy bao gồm: Tỷ lệ phối chế nguyên liệu, tỷ lệ phối chế bột, tỷ lệ điểm phối trộn chất phụ gia vào dòng bột, q trình cơng nghệ phận chuẩn bị bột giấy, xeo giấy Kiểm tra tiêu chất lượng giấy gồm: độ bền kéo, chiều dài đứt, độ dày, định lượng, độ hút nước, độ trắng, độ tro, thiết bị kiểm tra chất lương giấy nhà máy Từ kết kiểm tra tiêu chất lượng giấy hai loại giấy sản xuất theo hai công thức nhà máy, với hai quy trình phù hợp với yêu cầu, đánh giá ảnh hưởng việc sử dụng loại nguyên liệu, tỷ lệ phối chế nguyên liệu tỷ lệ sử dụng hóa chất đến chất lượng giấy Kết cho thấy để sản xuất giấy đạt chất lượng theo yêu cầu đặt ra, phải đảm bảo yêu cầu công nghệ cơng đoạn quy trình sản xuất bột giấy giấy Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu tỷ lệ sử dụng hóa chất hai vấn đề định tính chất tờ giấy, đặc biệt phối nguyên liệu đến độ trắng sản phẩm Trong điều kiện cơng nghệ tỷ lệ sử dụng hóa chất tương đương nhau, việc phối nguyên liệu định độ trắng sản phẩm như: định lượng 50g/m2 giấy in sản xuất ngày 3/11/08 có độ trắng 67,83 oISO, giấy in sản xuất ngày 24/11/08 88,4 oISO ngày 8/12/08 62,7 oISO Cũng định lượng tính chất lí chúng độ bền kéo, chiều dài đứt tương đương khơng có khác biệt nhiều Theo kết kiểm tra chiều dài đứt MD giấy sản xuất ngày 3/11/08 5,148 km, giấy ngày 24/11/08 4,229km giấy ngày 8/12/08 5,311 km Với quy trình sản xuất giấy khép kín, đảm bảo u cầu cơng nghệ khâu sản xuất, sản phẩm giấy in báo giấy in công thức nhà máy giấy Hưng Thịnh đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn giấy in Việt Nam iii MỤC LỤC Trang Trang tựa i LỜI CẢM TẠ .ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG vii DANH SÁCH CÁC HÌNH viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ix Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Mục tiêu đề tài .2 1.3 Giới hạn đề tài Chương TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan ngành công nghiệp giấy Việt Nam 2.1.1 Tổng quan công nghiệp giấy Việt Nam năm 2007 .4 2.1.2 Tình hình nhập giấy bột giấy nước đầu năm 2008 2.2 Tổng quan giấy thu hồi (giấy loại) 2.2.1 Nguồn gốc giấy thu hồi .9 2.2.2 Hình thức nguyên liệu giấy loại 10 2.2.3 Phân loại giấy thu hồi 10 2.2.4 Chất Lượng Giấy Thu Hồi 11 2.2.5 Kiểm soát chất lượng giấy thu hồi 12 2.3 Tổng quan Tiêu chuẩn giấy loại Việt Nam 12 2.3.1 Phạm vi áp dụng 12 2.3.2 Thuật ngữ định nghĩa 12 2.3.3 Quy định chung 13 iv 2.3.4 Yêu cầu kỹ thuật 13 2.4 Tổng quan nhà máy giấy Hưng Thịnh - Nam Tân Uyên .18 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1 Nội dung nghiên cứu 20 3.2 Phương pháp nghiên cứu .20 3.2.1 Phương pháp ngoại nghiệp 20 3.2.2 Phương pháp nội nghiệp 20 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 4.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất bột DIP nhà máy 22 4.1.1 Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất line (hình 4.1) 22 4.1.2 4.2 Giải thích quy trình cơng nghệ sản xuất bột DIP (deinking pulp) .22 Quy trình cơng nghệ chuẩn bị bột line line nhà máy 26 4.2.1 Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ line line .26 4.2.2 Giải thích quy trình cơng nghệ line line 27 4.3 Quy trình công nghệ xeo giấy nhà máy 30 4.3.1 Sơ đồ quy trình .30 4.3.2 Giải thích quy trình cơng nghệ xeo 31 4.4 Các hóa chất sử dụng sản xuất bột DIP 33 4.4.1 NaOH 33 4.4.2 Na2SiO3 33 4.4.3 H2O2 34 4.4.4 Chất hoạt động bề mặt 35 4.4.5 Chất Chelant 36 4.4.6 Thứ tự sử dụng hoá chất dây chuyền sản xuất 36 4.4.7 Thành phần dịch tẩy trắng 36 4.4.8 Hóa học q trình tẩy 38 4.4.9 Các yếu tố ảnh hưởng tới công nghệ tẩy H2O2 38 4.5 Vai trò, mục đích loại hóa chất dùng sản xuất giấy in, viết 40 4.5.1 Chất độn CaCO3 (GCC – Grounding calcium carbonate) 40 4.5.2 Keo AKD (Alkyl Kentene Dimer) .41 4.5.3 Tinh bột cation 43 v 4.5.4 Chất bảo lưu 45 4.5.5 Chất phá bọt SK30 47 4.5.6 Chất chống vi sinh Busan 94 48 Ngoai sử dụng số chất khác như: 48 4.6 Quy trình sản xuất bột cho công thức báo ngày 3/11/2008 48 4.6.1 Công thức phối liệu 48 4.6.2 Tỷ lệ sử dụng hóa chất 49 4.6.3 Quá trình xử lý bột cho việc sản xuất 50 4.7 Quy trình sản xuất bột cho công thức ngày 24/11/2008 51 4.7.1 Công thức phối liệu 51 4.7.2 Tỷ lệ sử dụng hóa chất 52 4.7.3 Quy trình xử lý bột trình sản xuất 52 4.8 Quy trình sản xuất bột cho công thức báo ngày 08/12/2008 .54 4.8.1 Công thức phối liệu 54 4.8.2 Tỷ lệ sử dụng hóa chất 55 4.8.3 Quy trình xử lý bột cho việc sản xuất 56 4.9 Chất lượng giấy 56 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 5.1 Kết luận 65 5.2 Kiến nghị 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC 68 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Nhập bột tháng đầu năm 2008 Bảng 2.2 Nhập giấy tháng đầu năm 2008 Bảng 2.3 Tiêu chuẩn chất lượng giấy loại Việt Nam 14 Bảng 2.4 Nguyên liệu sử dụng nhà máy 19 Bảng 4.1 Định mức nguyên liệu cho công thức báo ngày 03/11/08 48 Bảng 4.2 Định mức hóa chất sử dụng cho công thức báo ngày 3/11/08 49 Bảng 4.3 Định mức nguyên liệu cho sản xuất giấy công thức 51 Bảng 4.4 Định mức hóa chất sử dụng, tính % lượng bột khơ tuyệt đối 52 Bảng 4.5 Định mức nguyên liệu cho công thức báo sản xuất giấy định lượng 50g/m2 54 Bảng 4.6 Định mức hóa chất phần pha phối nghiền bột cho công thức báo 55 Bảng 4.7 Định mức hóa chất cho công thức báo ngày 8/12/2008 55 Bảng 4.8 Kiểm tra thông số độ bền kéo chiều ngang (CD), giấy in báo 56 Bảng 4.9 Kiểm tra thông số độ bền kéo chiều dọc (MD), giấy in báo ngày 3/11/2008 57 Bảng 4.10 Kiểm tra thông số độ bền kéo chiều dọc (MD), giấy in báo ngày 8/12/2008 57 Bảng 4.11 Kiểm tra thông số độ bền kéo chiều ngang (CD), giấy in báo ngày 8/12/2008 58 Bảng 4.12 Kiểm tra thông số độ bền kéo chiều dọc (MD), giấy in CT1 ngày 24/11/08 58 Bảng 4.13 Kiểm tra thông số độ bền kéo chiều ngang (CD), giấy in CT1 ngày 24/11/08 59 Bảng 4.14 Kiểm tra tính chất giấy báo ngày 3/11/2008 59 Bảng 4.15 Kiểm tra tính chất giấy in công thức ngày 24/11/2008 59 Bảng 4.16 Kiểm tra tính chất giấy in báo ngày 08/12/2008 60 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 4.1 Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất line 25 Hình 4.2 Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ line line 26 Hình 4.3 Nguyên tắc hoạt động lọc cấp 28 Hình 4.4 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xeo giấy nhà máy 30 Hình 4.5 Cơ chế bảo lưu vi hạt 47 Hình 4.6 Sơ đồ xử lý bột cho công thức báo ngày 3/11/2008 50 Hình 4.7 Biểu đồ so sánh độ trắng 61 Hình 4.8 Biểu đồ biểu thị độ bền đứt 61 Hình 4.9 Biểu đồ so sánh số tính chất 62 viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT CTB: công thức báo CT1: công thức DIP: deinked pulp – Bột giấy khử mực VPPA: hiệp hội giấy Việt Nam MD: machine direction - chiều dọc máy giấy CD: cross direction - chiều ngang máy giấy TAPPI: Technical Association Of The Pulp And Paper Industry OCC: Old corrugated container ONP: Old News Paper – giây báo cũ OMP: Old Magazine Paper – tạp chí cũ WTO: Tổ chức thương mại giới ix Wanpu (giấy bao cuộn giấy): giấy bao cuộn giấy in báo cuộn giấy khác dùng, chứa tối đa 2% tỷ lệ vật khác Joudaishi (lề bìa trắng): lề cắt bìa trắng, thu gom từ xưởng làm bìa, chứa 0% tỷ lệ vật khác Daishi (lề bìa làm từ giấy loại): lề cắt bìa làm từ giấy loại bìa màu làm từ giấy loại, gom từ xưởng làm bìa, chứa tối đa 3% tỷ lệ vật khác Bouru (bia loại): lề cắt, gom từ xưởng làm bìa hay hộp làm từ bìa, bìa từ giấy loại bìa màu từ giấy loại dùng, chứa tối đa 2% tỷ lệ vật khác 75 Phụ lục Quy trình Kiểm tra tính chất giấy Tầm quan trọng việc điều hòa mẫu a Độ ẩm tương đối tỷ số biểu thị phần trăm độ ẩm tuyệt đối độ ẩm bảo hòa nhiệt độ áp suất khơng khí Độ ẩm tương đối giấy phụ thuộc vào công thức phối chế bột, mức độ nghiền bột, phụ gia sử dụng cách xử lý bề mặt tờ giấy b Các đặc tính giấy phụ thuộc nhiều vào độ ẩm tờ giấy vật liệu có khả hút ẩm tốt Trong khoảng thời gian định cân với độ ẩm mơi trường khơng khí xung quanh Nếu có yêu cầu tái lập hay so sánh hay để giải thích vấn đề giấy, kết đo phải thực mẫu giấy điều hòa mơi trường tiêu chuẩn Nguyên tắc điều hòa mẫu mẫu giấy được giữ mơi trường chuẩn hóa, mẫu giấy đạt đến độ ẩm cân Mơi trường tiêu chuẩn cho việc điều hòa mẫu theo TAPPI 23oC ± 1oC 50% ± 2% RH (độ ẩm tương đối) điều kiện phòng thí nghiệm khơng thể đạt quy định trên, cho phép sử dụng môi trường 27oC ± 1oC 65% ± 2% RH, phải ghi rõ báo cáo kết Việc điều hòa mẫu làm nhiều thời gian, tùy thuộc vào loại giấy độ xác đòi hỏi, thời gian điều hòa mẫu kéo dài từ 30 phút đến vài ngày Ngoài ra, thiết bị điều hòa mẫu lại đắt tiền, tất loại giấy phải đo điều kiện chuẩn Trong trường hợp giấy không đo điều kiện chuẩn quy định báo cáo kết phải ghi nhận lại Độ ẩm Mẫu giấy sấy nhiệt độ 105 ± 3oC đến khối lượng không đổi Độ ẩm giấy tính phần trăm trọng lượng nước trọng lượng ban đầu mẫu giấy Độ ẩm giấy phụ thuộc vào nhiệt độ độ ẩm môi trường khơng khí xung quanh Khi đặt mẫu giấy vào mơi trường khơng khí giấy hấp thụ hay giải hấp thụ để đạt cân ẩm Độ ẩm giấy dây chuyền sản xuất đạt từ – 10% Với mục đích chuẩn hóa người ta xác định độ ẩm giấy môi trường chuẩn có điều hòa mẫu Nhưng với mục đích khác người ta xác định độ ẩm giấy thời điểm khảo sát mà khơng phải điều hòa mẫu 76 Độ ẩm đặc tính quan trọng, ảnh hưởng đến hầu hết tính chất giấy Một tính chất chịu tác động lớn độ ẩm giản nở ẩm Giấy bị giản nở thay đổi độ ẩm, thay đổi kích thước xảy đặt giấy mơi trường có độ ẩm khác Sự thay đổi kích thước thường vào khoảng vài chục phần trăm theo chiều dọc máy giấy (MD) khoảng phần trăm hay theo chiều ngang máy giấy (CD) Độ giãn nở độ ẩm chia làm hai phần, phần quay trạng thái cũ phần biến dạng sau giãn nở Phần biến dạng ln liên quan đến độ giãn giấy điều kiện khô Phần khơng biến dạng theo độ ẩm chịu ảnh hưởng độ ẩm tương đối môi trường q trình sấy xơ sợi bị co ngót theo chiều ngang khoảng 20% theo chiều dọc khoảng 3% Tính hai mặt tờ giấy Giấy sản xuất máy xeo dài, có cấu trúc bề mặt mặt tiếp xúc với lưới tương đối thô mặt trên, việc thoát nước lưới tạo nên Nguyên nhân gây tình trạng do, trình sản xuất giấy xơ sợi bột, chất độn, phụ gia, xơ sợi mịn bị lượng không nhỏ theo nước trắng mặt lưới, mặt lượng giữ lại nhiều Để giảm bớt tượng có nhiều cách để khắc phục như: tăng độ bảo lưu lưới, cải thiện lưới thiết bị, ép keo tráng phấn bề mặt Để xác định mặt lưới mặt mền người ta quan sát so sánh độ nhám hai mặt, độ nhám mặt lưới thường cao Hay có phương pháp thử khác cho tờ giấy mẫu thấm ướt với NaOH lỗng đem sấy khơ, mẫu co cuộn lại phía mặt lưới phía ngồi cuộn mặt mền Chiều giấy Chiều dọc giấy (machine direction - MD): chiều giấy tương ứng với chiều chuyển động chúng máy xeo, xơ sợi bột định hướng theo chiều máy chuyển động căng, kéo, nảy sinh suốt trình ép, sấy Chiều ngang băng giấy (cross direction – CD): chiều vng góc với chiều dọc băng giấy, chiều chiều với chiều ngang lưới xeo Chiều vuông góc với mặt phẳng tờ giấy tạo chiều ngang CD chiều dọc MD, chiều gọi chiều Z 77 Một số phép đo bền như: độ bền dai, độ chịu xé, độ chịu gấp yêu cầu đo hai chiều hướng đo liên quan đến lực tác dụng (không phải hướng đứt giấy) Có thể xác định chiều giấy theo số cách sau: Quan sát tạo hình giấy để xác định chiều dọc giấy, thông thường xơ sợi giấy định hướng theo chiều dọc Đo chiều dài đứt theo hai chiều, chiều dài đứt theo chiều dọc luôn cao chiều dài đứt theo chiều ngang Cắt mẫu thử theo dạng hình tròn, dùng nước thấm ướt mặt mẫu thử, sau để khô tự nhiên, băng giấy tự cuộn lại thành dạng hình trụ ống, trục ống trụ chiều dọc băng mẫu giấy thử Lấy mẫu thử Nguyên tắc: lấy mẫu cách ngẫu nhiên từ đơn vị sản phẩm lấy theo cách ngẫu nhiên từ lô giấy, cắt tờ mẫu từ mẫu ban đầu lấy tập hợp mẫu lại thành mẫu thí nghiệm sau cắt thành mẫu thử phù hợp với tùng phép thử cụ thể Các đặc tính giấy Bản thân tờ giấy có đặc tính khác Tuy nhiên, người ta phân thành hai loại đặc tính là: đặc tính vật lý đặc tính hóa học 5.1 Đặc tính hóa học Đặc tính hóa học giấy thường nguyên liệu phụ gia tạo nên, số loại giấy chuyên dùng đặc tính hóa học xem trọng, chẳng hạn giấy ảnh, giấy bao gói thực phẩm… yêu cầu thông thường số loại giấy không chứa hóa chất độc hại, đơi có số loại giấy u cầu xử lý hóa chất đặc biệt ví dụ như: giấy gói bơ người ta u cầu khơng cho phép hàm lượng đồng lớn 3ppm hàm lượng sắt lớn 6ppm gây hương bơ… Độ pH đặc tính hóa học giấy, để kiểm tra tiêu người ta lấy 1g mẫu khơ tuyệt đối cho vào bình tam giác 125ml, cho vào mẫu 70ml nước cất, đun mẫu khoảng giờ, nhiệt độ 98 – 100oC, sau làm nguội đo pH mẫu 78 Đối với số loại giấy đặc biệt như: giấy cách điện đặc tính dẫn điện giấy đo cách lấy 1,5g mẫu giấy khơ tuyệt đối, cho vào bình tam giác dung tích 500ml, đổ vào 150ml nước cất, nối với ống sinh hàn Sau đó, đun sơi bếp, sau đun khoảng 10 phút tiến hành lọc mẫu đo độ dẫn điện dịch lọc 25oC 5.2 Đặc tính vật lý Đặc tính hóa học thường xem xét đến, số loại giấy, đặc tính vật lý đặc tính cần thiết hầu hết loại giấy Các đặc tính vật lý giấy Đặc tính vật lý giấy phân chia thành bốn nhóm: Đặc tính học độ bền Đặc tính bề mặt Đặc tính quang học Đặc tính thẩm thấu lưu chất Đặc tính học độ bền a Định lượng Là khối lượng đơn vị diện tích giấy, thường tính g/m2 Định lượng đặc tính quan trọng giấy, định lượng giấy thay đổi hầu hết đặc tính khác giấy thay đổi Định lượng, g/m2 = m/s Trong đó: m trọng lượng mẫu giấy tính gam (g) s diện tích mẫu giấy tính mét vng (m2) thường tính cho 1m2 Diện tích mẫu thử sử dụng để xác định định lượng thường từ 500 – 1000cm2 Tuy nhiên, số trường hợp sử dụng mẫu nhỏ như: đo để kiểm tra định lượng ngang giấy băng giấy cuộn đầu xeo có diện tích mẫu thử 100cm2 Có mối liên quan tuyến tính định lượng giấy đến nhiều đặc tính khác giấy như: độ dai, độ chịu bục, độ chịu xé, độ dày, độ chịu kéo, chiều dài đứt… đặc tính bề mặt giấy khơng thay đổi đáng kể tăng định lượng, độ tán xạ độ đục bị ảnh hưởng thay đổi định lượng 79 b Độ dày Độ dày đặc tính quan trọng ảnh hưởng đến độ cứng độ đục giấy, thiết bị đo độ dày thường gây nhiều sai số, tạo hình giấy khơng lực ép mặt kim loại thiết bị đo ấn lên mẫu đo Thông thường để giảm thiểu sai số người ta đo tập mẫu thay đo mẫu đơn vị đo độ dày thường mm µm c Độ chặt (tỷ trọng) Độ chặt trọng lượng đơn vị thể tích mẫu thường tính g/cm3 hay kg/m3 ngược lại với độ chặt khái niệm độ xốp, độ xốp cho ta biết thể tích mẫu đơn vị trọng lượng, thường tính cm3/g hay m3/kg Độ chặt gọi khối lượng thể tích, với định lượng giấy, độ xốp tăng độ chặt giảm ngược lại người ta thường tăng độ chặt cách tăng ép, hay cán láng giấy phun bột thành lớp thay lớp d Tạo hình Thuật ngữ tạo hình sử dụng để mô tả biến động nhiều đặc tính giấy Một mẫu giấy có tạo hình gây nhiều rắc rối gia cơng sử dụng như: độ bền kém, chất lượng in Tạo hình giấy kiểm tra cách so sánh mẫu thử với mẫu chuẩn có mức độ tạo hình xác định từ trước mắt thường, có thiết bị đo quét nhanh để xác định tạo hình thơng qua việc đo độ biến động ánh sáng qua mẫu Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến tạo hình giấy như: độ nghiền, phụ gia, nồng độ bột, pH, nhiệt độ bột lên lưới, tốc độ j/w (tốc độ phun bột khỏi thùng đầu/tốc độ lưới xeo), độ căng lưới e Độ tro Độ tro khối lượng lại mẫu giấy thử sau nung nhiệt độ 900oC, 625oC 575oC khoảng thời gian xác định Độ tro thường tính phần trăm (%) trọng lượng tro trọng lượng khô tuyệt đối mẫu thử Khi xem xét mặt cấu trúc đặc tính xem đặc tính vât lý, xét chất vật liệu xem độ tro đặc tính hóa học giấy giấy việc xác định độ tro nhằm xác định hàm lượng chất độn có giấy 80 f Độ bền kéo Lực liên kết thành phần giấy bao gồm: lực vanderwaals, lực ma sát, lực liên kết hydro (quan trọng nhất) Sự tồn liên kết hydro giúp giải thích việc tăng độ bền tăng lực ép (làm cho xơ sợi gàn hơn), việc giảm độ bền giấy ướt (liên kết hydro xơ sợi bị phá vỡ để liên kết với nước) hay việc tăng độ bền tăng độ nghiền (làm tăng diện tích tiếp xúc xơ sợi), việc giảm độ bền sử dụng nhiều chất phụ gia (làm tăng khoảng cách xơ sợi, làm giảm liên kết xơ sợi) Độ bền kéo đặc tính gần quan trọng tất loại giấy, độ bền kéo chịu ảnh hưởng ba yếu tố: Độ bền thân xơ sợi bột giấy: mối quan hệ tuyến tính, thường độ bền kéo phụ thuộc nhiều vào độ bền thân xơ sợi tự liên kết chúng Độ bền kéo phụ thuộc vào chiều dài xơ sợi, độ bền xé độ bền gấp phụ thuộc nhiều vào điều Nói chung xơ sợi dài hình thành nên tờ giấy bền Chất phụ gia: chất độn, bảo lưu, keo làm giảm độ bền kéo, có nhiều nghiên cứu cho cationic hấp thụ bề mặt xơ sợi làm giảm độ bền giấy Điều kiện công nghệ sản xuất bột giấy giấy: thời gian, nhiệt độ, việc bảo quản bột trước xeo giấy, việc phân bố xơ sợi giấy, phương pháp xeo giấy… Nguyên tắc: mẫu thử với kích thước xác định kéo căng tới đứt với lực kéo không đổi máy đo Giá trị lực kéo tác dụng vào mẫu thử phận đo lực kéo lớn ghi lại Từ giá trị lực kéo đo được, biết định lượng ta tính chiều dài đứt số độ bền kéo mẫu Độ bền kéo: lực kéo lớn đơn vị chiều rộng mà băng giấy chịu trước đứt, điều kiện xác định phép thử S=F/w Trong đó: S: độ bền kéo, tính kiloNiuton mét (kN/m), F: lực kéo đứt, tính Niuton (N), w: chiều rộng mẫu thử, tính milimet (mm) 81 g Chiều dài đứt Là chiều dài tính băng giấy chiều rộng, có đủ khối lượng đủ nặng để tự đứt treo đầu lên Đơn vị đo chiều dài đứt mét (m) kilomet (km) Ib = S 103 9.81 g Trong đó: Ib: chiều dài đứt, tính mét (m) hay kilomet (km) S: độ bền kéo, tính kN/m g: định lượng mẫu thử, tính gam mét vuông (g/m2) Chỉ số độ bền kéo: độ bền kéo tính kiloNiuton mét (kN/m) chia cho định lượng mẫu thử I = (S/g) 103 Trong đó: I: số độ bền kéo, tính Nm/g S: độ bền kéo, tính kN/m g: định lượng mẫu thử, tính g/m2 Độ bền kéo yêu cầu loại giấy in, giấy sử dụng làm bao bì Độ bền kéo đo cách tác động lực định hướng lên mẫu đo Độ bền kéo phụ thuộc vào xếp xơ sợi, đóng góp chất phụ gia tác động trình cơng nghệ sản xuất giấy như: q trình nghiền, q trình ép ướt…) Việc định hướng mẫu đo thời gian hấp thụ lực (thời gian sử dụng lực kéo) mẫu đo, hai yếu tố quan trọng cần xác định đo độ bền kéo giấy Vận tốc kéo cao lực kéo lớn thời gian đứt giấy ngắn Một yếu tố thường quan tâm đo độ bền kéo giấy tạo hình giấy, việc đo độ bền giấy thực chất phản ánh độ bền điểm bền yếu nhất, độ bền trung bình mẫu, tờ giấy có định hình xấu có độ bền kéo thấp tiêu khác tương đương, tương tự kết đo độ bền kéo giảm chiều dài mẫu đo tăng lên h Độ bền ướt Đối với số loại giấy sử dụng hóa chất tăng bền ướt giấy vệ sinh, khăn giấy, giấy gói thực phẩm… độ bền ướt giấy đặc tính cần quan tâm Độ bền ướt đo cách ngâm giấy nước đến mức độ bão hòa nước, đo độ bền kéo mẫu, loại giấy khác thời gian bão 82 hòa nước khác Giá trị bền ướt tính phần trăm độ bền ướt độ bền khô Khái niệm độ bền ướt khái niệm độ bền ướt sử dụng giấy, không đồng nghĩa với độ bền ướt giấy trình xeo giấy i Độ bền xé Nguyên tắc: tờ mẫu xếp chồng lên (thường tờ) theo chiều (CD hay MD) dùng dao cắt mồi đầu mẫu thử trước tác dụng lực xé Độ bền xé: lực cần thiết để tiếp tục xé mẫu thử cắt mồi tờ mẫu vết cắt mồi theo chiều dọc kết đo độ bền xé theo chiều dọc, vết cắt mồi theo chiều ngang kết đo độ bền xé theo chiều ngang F = (f.p)/n Trong đó: F độ bền xé tính mN; f số đọc máy đo, tính mN p hệ số lắc; n số tờ mẫu xé lúc Chỉ số độ bền xé: độ bền xé giấy chia cho định lượng X = F/g Trong đó: X số độ bền xé, tính mNm2/g F độ bền xé, tính mN; g định lượng mẫu thử, tính g/m2 j Độ bền gấp Nguyên tắc: băng giấy cắt theo kích thước định, gấp gấp lại theo góc quy định điều kiện thử chuẩn đứt Lần gấp kép: dao động tuần hoàn mẫu thử gồm lần gấp gấp lại đường thẳng gấp xác định trước Độ bề gấp: logarit số 10 số lần gấp kép mẫu thử, số lần gấp kép tính từ bắt đầu gấp kép đến mẫu thử đứt điều kiện chuẩn Chỉ số độ bền gấp: antilogarit độ bền gấp trung bình k Độ chịu bục Nguyên tắc: mẫu thử đặt lên màng ngăn làm vật liệu có tính đàn hồi kẹp lại chất lỏng thủy lực bơm với tốc độ không đổi, làm phồng màng ngăn mẫu thử bục 83 Độ chịu bục: áp lực lớn tác dụng vng góc lên bề mặt mẫu thử, mà mẫu thử chịu trước bị bục điều kiện thử chuẩn Đơn vị đo độ chịu bục kPa kgf/cm2 Chỉ số độ chịu bục: độ chịu bục giấy chia cho định lượng mẫu thử giấy Đơn vị đo số độ chịu bục kPa.m2/g kgf/g l Độ bền uốn (độ cứng) Nguyên tắc: đo lực cần thiết để uốn mẫu thử kẹp đầu qua góc xác định Lực tác dụng vào chiều uốn cố định (hoặc đo độ kháng uốn dẻo hay độ cứng giấy cách đo chiều dài tới hạn lật mẫu thử kẹp đầu) Độ bền uốn: lực tính băng niuton (N) hay miliniuton (mN), cần thiết để uốn mẫu thử hình chử nhật kẹp đầu qua góc uốn 15o lực tác dụng chiều dài uốn 50mm, gần đầu không kẹp mẫu thử, trực giao với mặt phẳng mà mặt phẳng tạo bở cạnh sát kẹp mẫu điểm đường tác dụng lực Chiều dài uốn: chiều dài uốn khoảng cách không đổi hai đầu kẹp vị trí mà lực tác dụng lên mẫu thử Góc uốn: góc uốn góc vị trí ban đầu mặt phẳng tạo đường kẹp với phương tác dụng lực vị trí mặt phẳng cuối thời điểm thử Chiều dài tự do: chiều dài mẫu thử tính từ đầu kẹp đến cuối mẫu thử Chỉ số độ bền uốn: độ bền uốn chia cho lập phương định lượng m Đặc tính bề mặt giấy m.1 Độ nhám độ thấu khí Độ nhám tiêu quan tâm loại giấy in độ nhám liên quan đến tiến trình truyền mực in giấy có phép đo độ nhám kiểu “rò khí” sử dụng rộng rãi, phép đo dựa ngun lý đo lưu lượng khơng khí qua bề mặt đầu đo bề mặt tờ giấy điều kiện xác định phép thử Độ thấu khí Cấu trúc lỗ hổng giấy đóng vai trò quan trọng việc ứng dụng chúng Ví dụ như: khả hấp thụ chất lỏng giấy mực in, dầu, nước… đặc tính khó đo đạc, phép đo thực liên quan đến cấu trúc lỗ hổng giấy phép đo độ thấu khí Trong phép đo này, áp lực khí 84 truyền qua giấy người ta đo thời gian yêu cầu để lượng thể tích khí xác định chuyển hết qua tờ giấy (xuyên qua tờ giấy) diện tích vùng đo (diện tích giấy cần đo) áp suất khí truyền qua phải kiểm soát, tờ giấy dày, chặt thời gian đo cao m.2 Độ bền bề mặt Nguyên tắc: làm tan chảy nến có số lực bám dính tăng dần đặc lên bề mặt giấy sau khoảng thời gian định xác định, nhấc nến lên ghi lại số cao nến mà nhấc lên, lớp mặt tờ giấy không bị bong theo nến Cách tiến hành: chọn nến gần với khoảng đo theo kinh nghiệm người đo, làm bề mặt đo nến đặc mẫu giấy nằm phẳng bề mặt làm việc mặt bàn gỗ gia nhiệt bề mặt nến đo, quay tròn chầm chậm nến vài giọt sáp nhỏ ngồi (khơng để nến bắt cháy) Nhanh chóng đặt nến nóng chảy lên bề mặt cần đo, nhấn nến xuống bề mặt giấy cần đo, cho bề mặt tiếp xúc chúng có đường kính khoảng 20mm, rút nhanh tay khỏi nến, để nến đứng vị trí vng góc với bề mặt mẫu giấy cần đo khoảng 15 – 30 phút Đặt miếng gỗ hay vật liệu khác có lỗ lên bề mặt cần đo, cho nến đứng bên lỗ gỗ, lấy tay đè mạnh lên miếng gỗ để giấy khỏi bị co lại, rách trình nhấc nến lên Tay nhanh chóng giật mạnh nến lên khỏi bề mặt tờ giấy kết đo số lực bám dính nến có số lực bám dính cao nhất, mà nhấc lên khỏi bề mặt giấy giấy khơng bị bám theo nến n Đặc tính quang học giấy n.1 Sự phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, tán xạ hấp thụ ánh sáng Giấy cấu trúc tổng hợp bao gồm mắt lưới xơ sợi, chất độn khơng khí đan kết với Khi ánh sáng chiếu vào giấy bị phản xạ lại bề mặt xơ sợi, chất độn bên giấy ánh sáng xuyên vào bên xơ sợi chất độn làm đổi hướng bị khúc xa (chỉ số khúc xạ cellulose 1.5) phần ánh sáng bị hấp thụ, phần xuyên qua xơ sợi chất độn, sau phản xạ khúc xạ lần xơ sợi chất độn khác có giấy, sau số lần phản xạ khúc xạ lại phần ánh sáng chuyển đến bề mặt giấy lần phản xạ tất 85 góc độ có bề mặt giấy phần ánh sáng bị hấp thụ khúc xạ chuyển thành nhiệt năng, phần lại truyền qua bề mặt phía sau sau rời khỏi giấy Bên cạnh phản xạ, khúc xạ, hấp thụ có tượng thứ tư nhiễu xạ nhiễu xạ gây ánh sáng gặp phần tử hay lỗ hổng có kích thước đủ lớn hay nhỏ bước sóng ánh sáng như: phần tử nhỏ 1um Những phần tử dao động với dao động ánh sáng giữ vị trí nguồn sáng làm tăng lên số bước sóng ngắn Khi phần tử lỗ hổng nhỏ ½ bước sóng ánh sáng nhiễu xạ giảm xuống thấy xun qua phần tử mà khơng bị ảnh hưởng Sự khúc xạ, phản xạ, nhiễu xạ nói chung có tên tán xạ đặc tính quan trọng lĩnh vực công nghiệp giấy tán xạ ánh sáng diễn theo nhiều cách, phần lớn biết tán xạ phần tử khí phần tử siêu nhỏ Có nhiều cách khác để tăng tán xạ ánh sáng Độn việc tráng phủ bề mặt làm tăng tán xạ ánh sáng,bột cúng làm tăng tán xạ ánh sáng, độ tán xạ ánh sáng cao độ trắng độ đục giấy cao n.2 Độ trắng độ đục giấy Độ trắng cao đáp ứng mức tương phản tốt hình ảnh in phản ánh màu sắc ánh sáng cách trung thực độ trắng giấy giá trị phản xạ ánh sáng bước sóng 457nm n.3 Độ đục Là yêu cầu chất lượng cần thiết cho giấy, đặc biệt giấy in, độ đục giấy phải đảm bảo cho in khơng ảnh hưởng đến mặt sau (mặt lại) giấy độ đục tính phần trăm tỷ số giá trị phản xạ tờ giấy đen giá trị phản xạ giấy điều kiện Chỉ số phản xạ R: tỷ số lớp vật chất giá trị phản xạ, khuyếch tán lý tưởng điều kiện xạ quan sát Chỉ số phản xạ riêng R∞: số phản xạ vật chất đủ dày, cho số phản xạ không đổi chiều dày tăng gấp đôi Chỉ số phản xạ đen giá trị phản xạ tờ giấy đặt lỗ đen (Ro) Độ đục = (Ro/R∞).100% 86 n.4 Độ bóng (gloss) Nếu nhận thấy giấy óng ánh bề mặt in có nghĩa giấy có độ bóng cao Nếu bề mặt giấy nhám ánh sáng bị tán xạ bề mặt có ánh sáng thâm nhập vào giấy Độ bóng cao độ tương phản hình ảnh tốt in, độ bóng cao khơng phải lúc thuận tiện cho việc nhìn màu, mà gây khó khăn cho việc kiểm tra giấy có độ bóng cao Có thể hiểu điều cụ thể việc học tập với giấy bóng cao phản chiếu gương từ bóng đèn, màu sắc bị biến vùng có phản chiếu gương n.5 Màu sắc giấy Màu giấy có ánh sáng của bước sóng khả kiến bị hấp thụ Nếu vật phản xạ hầu hết ánh sáng chiếu vào phản xạ truyền tồn quang phổ kế vật mang màu trắng ngược lại, phần lớn ánh sáng chiếu vào bị hấp thụ vật mang màu xám đen Vật mang màu khác hấp thụ bước sóng khả kiến khác Độ trắng độ đục chưa mô tả đầy đủ ngoại quan giấy, việc đo độ màu quan trọng giấy có màu xanh da trời hấp thụ ánh sáng đỏ ánh sáng xanh phản xạ ánh sáng xanh da trời giấy có màu xanh vùng ánh sáng màu đỏ màu xanh da trời bị hấp thụ vùng xanh phản xạ màu đỏ tăng lên màu xanh da trời xanh bị hấp thụ Trong công nghiệp giấy người ta ứng dụng ba thuyết màu xanh (green), xanh da trời (blue) màu đỏ (red) để đo độ màu, sở người ta đo lượng ánh sáng phản xạ ba màu dùng giá trị X (red), Y (green), Z (blue) để biểu thị độ màu mẫu đo Những giá trị X, Y, Z tảng tất phép đo màu Tuy nhiên, cảm nhận đầy đủ màu sắc mẫu thông qua ba giá trị Do số giá trị phù hợp đời như: sắc màu, độ bão hòa màu hay độ sáng màu Tam giác màu CIE hệ thống màu phổ biến nay, có điểm yếu khơng mơ mức độ thật đầy đủ ấn tượng chủ yếu khác màu sắc yếu điểm điều chỉnh hệ thống màu L*, a*, b*, hệ thống màu phát triển nay, sây dựng sở thuyết bốn màu: yellow, blue, green, red Ngồi có giá trị đo màu 87 khác như: ánh màu h, độ đậm màu C* hệ thống đo màu khác hệ màu L*, U*, V* hay hệ màu munssell, NCS p Đặc tính thẩm thấu lưu chất giấy p.1 Góc tiếp xúc thấm ướt bề mặt Khi chất lỏng tiếp xúc lên bề mặt giấy, làm ướt xơ sợi, dàn trải lan bề mặt chúng Việc thấm ướt giấy tăng cường tác động mao dẫn xơ sợi giấy khả thấm ướt bề mặt giấy chất lỏng đánh giá thông qua góc tiếp xúc chất lỏng giấy Khi góc tiếp xúc ướt lớn 90o giọt chất lỏng có xu hướng co lại khơng thấm lên bề mặt giấy góc tiếp xúc 90o giọt chất lỏng co lại có xu hướng khơng thấm lên bề mặt giấy góc tiếp xúc ướt nhỏ 90o giấy bị làm ướt, giọt chất lỏng lan có xu hướng thấm lên bề mặt giấy p.2 Các phương pháp đo độ gia keo Xơ sợi làm giấy vật liệu ưa nước, liên kết xơ sợi tạo nên sấy khô Nhưng nước dễ dàng thâm nhập vào giấy để bẻ gãy liên kết làm giảm độ bền giấy số loại giấy in, giấy viết… thường gia keo với mục đích tăng độ bền chống thấm nước thông qua việc đo độ gia keo, người ta kiểm sốt q trình gia keo cho lượng nước ngấm vào giấy khoảng giới hạn xác định phù hợp với mục đích sử dụng Có nhiều phương pháp đo độ gia keo, phương pháp ứng dụng rộng rãi là: Phương pháp cobb test (thuộc loại absorption tests): phương phám này, mẫu thử cân trước sau cho mặt tiếp xúc với nước khoảng thời gian xác định Khối lượng nước tăng lên tính g/m2 giá trị độ cobb tương ứng với thời gian cho nước tiếp xúc như: Cobb45, Cobb60… Phương pháp hercules size test (thuộc loại transverse penetration tests): phương pháp đo tỷ lệ mực in dạng nước thấm qua mẫu, cách đo thay đổi phản xạ ánh sáng mặt bên mẫu giấy, mực thấm xuống giấy từ vũng đen đặt mặt giấy giá trị phản xạ đo mặt mẫu giấy, thời gian tự động dừng lại giá trị phản xạ đạt đến giá trị xác định (ví dụ 80% giá trị ban đầu) 88 Phương pháp stockigt (thuộc loại flotating tests): phương pháp đo cách đặt mẫu đo bề mặt chất lỏng xác định thời gian chất lỏng qua mặt bên Cụ thể cho mẫu giấy nằm dung dịch NH4SCN, đồng thời cho dung dịch FeCl3 lên mẫu, lúc bấm đồng hồ để ghi nhận thời gian, kết đo khoảng thời gian cần thiết để hai hóa chất tiếp xúc với (lúc giấy xuất chấm đỏ) q Độ thấm dầu Nguyên tắc: nhỏ giọt dầu lên mẫu thử xác định thời gian cần thiết để giọt dầu thấm qua mẫu vết dầu trở nên đồng mặt mẫu thử r Sự lão hóa giấy Một đặc tính cần quan tâm q trình sử dụng, tồn trữ Đó thay đổi đặc tính vật lý hóa học sau thời gian lưu trữ, thường gọi lão hóa giấy Để kiểm tra đặc tính này, người ta thường sấy mẫu giấy nhiệt độ 105oC khoảng thời gian xác định (trong khoảng mẫu kiểm tra độ trắng 72 mẫu kiểm tra độ bền gấp) so sánh đặc tính cần kiểm tra giấy trước sau sấy s Kiểm tra ngoại quan sản phẩm giấy Một số khuyết tật ngoại quan thơng thường giấy: Tạo hình khơng đều, rạn, lủng lỗ, màng mỏng, đốm bóng, bụi, phồng dộp, ẩm, vân đen, nhăn, xếp nếp, gợn sóng… tùy theo mức độ xuất khuyết tật theo kinh nghiệm 89 ... cứu Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy công ty giấy Hưng Thịnh tiến hành công ty giấy Hưng Thịnh – nhà máy giấy Nam Tân Uyên, thời gian từ 15/9/2008 đến 15/12/2008 Khảo sát tất...KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG GIẤY TẠI CÔNG TY GIẤY HƯNG THỊNH Tác giả DƯƠNG VĂN LUẬN Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư Ngành Công Nghệ Sản Xuất Giấy & Bột Giấy. .. nghiên cứu đề tài: Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy cơng ty giấy Hưng Thịnh Nhằm mục đích làm rõ vai trò việc phối liệu tỷ lệ sử dụng hóa chất, để từ nâng cao chất lượng, hạ giá thành