KHẢO SÁT PHẦN ƯỚT MÁY XEO TẠI CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT GIẤY GLATZ

Huyền phù bột được vận chuyển trong các ống dẫn chảy qua các cửa thoát có tiết diện hình chữ nhật đều đặn đồng nhất về chiều rộng trên kích thước máy xeo và với tốc độ rất ổn định theo h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT PHẦN ƯỚT MÁY XEO TẠI CÔNG TY TNHH

SẢN XUẤT GIẤY GLATZ

Họ và tên sinh viên: TRẦN ĐẠT TÀI

Niên khóa: 2004 - 2009

Tháng 11/2008

KHẢO SÁT PHẦN ƯỚT MÁY XEO TẠI CÔNG TY TNHH

SẢN XUẤT GIẤY GLATZ

Tác giả

TRẦN ĐẠT TÀI

Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư Ngành Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy

Giáo viên hướng dẫn:

TS Phan Trung Diễn

Tháng 11 năm 2008

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn:

 Quí Thầy,Cô khoa Lâm Nghiệp trường Đại Học Nông Lâm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi tham gia thực tập tốt ở nhà máy trong suốt thời gian qua

 Ban Giám Đốc cùng tập thể cán bộ-công nhân viên Công ty TNHH sản xuất giấy Glatz (32 đại lộ Hữu Nghị, khu công nghiệp Việt Nam-Singapore) đã nhiệt tình hướng dẫn trong suốt thời gian tôi tham gia thực tập tại công ty

 Thư viện trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM cũng như thư viện khoa Lâm Nghiệp đã cung cấp tôi những tài liệu hữu ích về kiến thức chuyên ngành

 Cha mẹ đã tạo điều kiện để tôi thực hiện tiểu luận này

Chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh sách các hình

Chương 1: Mở đầu 1

1.1 Sơ lược về ngành giấy 1

1.1.1 Lịch sử phát triển công nghiệp giấy Thế Giới 1

1.1.2 Lịch sử phát triển công nghiệp giấy Việt Nam 1

1.2 Tổng quan về công ty 2

1.2.1 Địa điểm xây dựng 2

1.2.2 Bố trí nhân sự trong công ty 3

Chương 2: Khảo sát công nghệ phần ướt tại nhà máy 4

2.1 Cơ sở lí thuyết 4

2.1.1 Thiết bị phần ướt máy xeo 5

2.1.1.1 Thiết bị phân phối bột 5

2.1.1.2 Thùng đầu 6

2.1.1.3 Bộ phận lưới máy xeo 11

2.1.1.4 Bộ phận ép 21

2.1.2 Phương pháp xeo 26

2.1.3 Hóa chất phần ướt 26

2.2 Khảo sát công nghệ tại công ty 29

2.2.1 Sơ đồ phần ướt máy xeo 29

2.2.2 Giải thích công nghệ 29

2.2.3 Phương pháp xeo 32

2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng chất lượng băng giấy hình thành trên lưới xeo 32

2.2.5 Các yếu tố điều chỉnh chất lượng giấy 37

2.2.6 Những khuyết tật của giấy xảy ra tại phần ướt máy xeo 39

2.2.7 Những công việc cần kiểm tra khi thao tác vận hành bộ phận ướt 41

Chương 3: Kết luận và kiến nghị 43

3.1 Kết luận 43

3.2 Kiến nghị 44 Tài liệu tham khảo

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Thiết kế tổng quan dài phần ướt 5

Hình 2.2: Sàng chuyển động quay 6

Hình 2.3: Dòng bột trước khi vào thùng đầu 7

Hình 2.4: Các van chỉnh độ mở môi phun 9

Hình 2.5: Mặt cắt ngang của thùng đầu 9

Hình 2.6: Lưới xeo 12

Hình 2.7: Trục ngực 14

Hình 2.8: Tấm định hình 15

Hình 2.9: Tấm gạt nước 16

Hình 2.10: Trục bụng chân không 19

Hình 2.11: Lô ép thứ 2 22

Hình 2.12: Minh họa sự thoát nước của trục ép khắc rãnh 25

Hình 2.13: Đá vôi (CaCO3) 27

Hình 2.14: Tinh bột 28

Hình 2.15: Sơ đồ phần ướt máy xeo 29

Hình 2.16: Giấy đứt 30

Hình 2.17: Quá trình thủy động học khi hình thành tờ giấy 33

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Một số thông số cần giữ ổn định khi sản xuất giấy có

định lượng 27g/m2 32

Bảng 2.2: Thông số áp suất chân không tại một số vị trí 38

Bảng 2.3: Thông số áp lực khí nén sử dụng tại một số vị trí 38

Bảng 2.4: Mối liên hệ giữa giá trị H và V 39

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Sơ lược về ngành giấy

1.1.1 Lịch sử phát triển của công nghệ giấy Thế giới

Từ “paper” xuất phát từ tên một loại cây là “papyrus” Người Ai-Cập cổ đại đã làm ra giấy viết đầu tiên từ thân dây Cói bằng cách xé thân cây này rồi ép thành những lớp mỏng Tuy nhiên khi đó sự phân tách xơ sợi rồi đan kết của xơ sợi trong tờ giấy ( bản chất thực sự của quá trình làm giấy hiện đại) thì chưa có Nghề làm giấy thực sự bắt đầu từ Trung Quốc vào khoảng năm 105 sau Công nguyên do Khải Luân là người đầu tiên phát minh ra Khi đó người ta đã biết dùng huyền phù của sợi Đay, Gai, hoặc cây Dâu Tằm để làm giấy Nghệ thuật làm giấy ở Trung Quốc đã phát triển đến mức cao

Cho đến năm 1798, người Pháp có tên là Nicholas- louis Robert đã phát minh máy xeo giấy liên tục Với phát minh của Ông đã mở ra một thời kỳ mới trong lịch sử ngành giấy của nhân loại Ngày nay ngành giấy đã phát triển vượt bậc với kỹ thuật hiện đại như: cơ khí hóa quá trình xử lý nguyên liệu, nấu tẩy trắng bột bằng phương pháp liên tục, tẩy trắng nhiều giai đoạn liên tục, tráng keo trên máy giấy, xeo giấy bằng phương pháp khô, làm giấy với sợi tổng hợp và điều khiển quá trình công nghệ trên máy xeo bằng công nghệ tin học đạt tới vận tốc hơn 2000m/phút, kết hợp công nghệ xeo giấy và tráng phấn cho giấy trên cùng một dây chuyền sản xuất và rất nhiều phát minh mới trong lĩnh vực gia công, chế biến giấy để công nghệ sản xuất giấy đạt đến độ tinh xảo vô cùng hiện đại

1.1.2 Sơ lược về lịch sử phát triển ngành giấy ở Việt Nam

Theo Dư địa chí (1435) Nguyễn Trãi viết “… phường Yên Thái chuyên làm giấy…” Như vậy nghề giấy phải có trước thế kỷ 15 rất lâu Đại Việt sử lược viết cuối thế kỷ 14 “…đầu thế kỷ 13 ở ngoại thành phía Tây Hà Nội đã có xóm nhà tập trung làm giấy và người ta gọi là ngõ giấy” Từ thời nhà Đường (thế kỷ thứ 7-10) loại giấy do Việt Nam chế tạo đã nổi tiếng đẹp và bền Trần Tu Hòa (Trung Quốc) đã xác định giấy làm từ

gỗ Mật Hương Việt Nam có từ thế kỷ thứ 3

Qua những minh chứng trên chúng ta sơ bộ nhận xét rằng ít nhất từ thế kỷ thứ 3 nước ta đã biết dùng nguyên liệu đặc sản từ địa phương để làm ra một số loại giấy tốt (như ở Thanh Ba –Phú Thọ; làng Bưởi ngoại thành Hà Nội; Lái Thiêu- Bình Dương) Tuy nhiên phương pháp lúc bấy giờ còn rất thủ công, xeo liềm trúc (dùng mảnh trúc làm giấy)

Thời kỳ sản xuất giấy bằng máy xeo bắt đầu từ năm 1912 khi Công ty giấy của thực dân Pháp ở Đông Dương xây dựng xí nghiệp bột giấy Việt Trì với công suất khoảng 4000 - 4500 tấn/ năm Cho đến nay, cả nước có trên 300 cơ sở sản xuất giấy và bột giấy trên cả nước, bao gồm các xí nghiệp quốc doanh, hợp tác xã và tập thể…

Theo báo cáo chính của BCH Hiệp hội khóa III 2001 - 2006 do ông Phan Quý

Kỳ, Chủ tịch trình bày đã nêu rõ, thành tựu cơ bản của ngành giấy trong 5 năm qua được thể hiện ở năng lực sản xuất của toàn ngành tăng lên đáng kể, gấp gần 2 lần, từ 580.000 tấn năm 2001 lên hơn 1 triệu tấn năm 2005, tăng bình quân 17%/năm, sản lượng giấy tăng 19%/năm, từ 420.000 tấn năm 2001 lên 834.853 tấn năm 2005, đáp ứng gần 70% nhu cầu sử dụng trong nước và bắt đầu xuất khẩu với kim ngạch ngày càng tăng Trong đầu tư đã có sự chuyển biến về chất thể hiện ở qui mô đầu tư, trình độ công nghệ và chủng loại sản phẩm (34% năng lực tăng thêm tập trung vào sản phẩm cao cấp: giấy in viết, giấy tissue, giấy tráng phấn, giấy làm bao xi măng) Ngành giấy trong nước đã cơ bản thỏa mãn nhu cầu tiêu dùng một số loại giấy như giấy in báo, giấy in và viết, giấy tissue với chất lượng cao, cạnh tranh được với sản phẩm nhập khẩu cùng loại trên thị trường Năm 2005, mức độ đáp ứng tiêu dùng của giấy in báo hơn 70%, giấy in & viết

và giấy tissue gần đạt 100% Tuy nhiên, cũng theo ông Phan Quý Kỳ, ngành công nghiệp giấy Việt Nam phát triển chưa bền vững, đầu tư chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển của thời đại

1.2 Tổng quan về Công ty TNHH Sản Xuất Giấy GLATZ

1.2.1 Địa điểm xây dựng

Cách quốc lộ 13 theo hướng Tây Bắc 2 km, cách thị trấn Dĩ An 5 km về hướng Đông Bắc, Công ty TNHH sản xuất giấy GLATZ tọa lạc trên vùng đất rộng 1,2 ha, địa hình bằng phẳng, vuông vắn, thuộc khu công nghiệp Việt Nam-Singapore

Phía Đông giáp tập đoàn Unilever

Phía Bắc giáp công ty điện tử Mitsubishi

Phía Nam, Đông giáp đường số 13, khu công nghiệp Việt Nam-Singapore 1.2.2 Bố trí nhân sự trong công ty

Chương 2

KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ PHẦN ƯỚT TẠI NHÀ MÁY

2.1 Cơ sở lý thuyết

Phần ướt máy xeo bao gồm các công đoạn từ thùng đầu => bộ phận ép

Huyền phù bột được vận chuyển trong các ống dẫn chảy qua các cửa thoát có tiết diện hình chữ nhật đều đặn đồng nhất về chiều rộng trên kích thước máy xeo và với tốc

độ rất ổn định theo hướng MD

Nhiệm vụ của thùng đầu

Đưa huyền phù bột lên lưới xeo đồng đều trên lưới xeo theo chiều ngang của máy

Đồng nhất được các dòng chảy và nồng độ huyền phù bột

Đồng nhất tốc độ dòng bột theo hướng chạy máy

Tạo và kiểm tra chế độ chảy rối loại bỏ hiện tượng kết tụ sợi trong huyền phù

Nạp huyền phù cho lưới xeo qua hệ thống môi phun với độ mở và độ nghiêng thích hợp

Công đoạn thoát nước được thực hiện trên bộ phận lưới: là quá trình thoát nước tự nhiên do tác dụng của trọng lực và thoát nước cưỡng bức do tác dụng của các hòm hút chân không được lắp đặt trên bộ phận lưới, nhằm mục đích làm khô dần tờ giấy ướt mới được hình thành

Công nghệ ép được thực hiện tại bộ phận ép: là công đoạn dùng lực ép cơ học để vắt nước trong tấm giấy càng nhiều càng tốt, giúp cho công đoạn sấy giảm đi lượng tiêu hao hơi sấy ( vì làm khô bằng sấy là đắt tiền nhất ).Trong phần ướt máy xeo người ta quan tâm đến thiết bị và công nghệ ( xử lý và hóa chất sử dụng)

Sau đây là sơ đồ thiết kế tổng quát máy xeo dài phần ướt

L

J H G

E F D

C B

A

A- Bộ phận cung cấp bột B - Thùng đầu

J- Hộp chận không ( trước trục làm đều) G- Nhóm các dao gạt

K- Hộp hút chận không L- Trục làm đều giấy

Hình 2.1: Thiết kế tổng quát máy xeo dài phần ướt

2.1.1 Thiết bị phần ướt máy xeo

2.1.1.1 Thiết bị phân phối bột trước máy xeo

Bao gồm thùng tập trung bột, sàng quay và máng chảy trước khi vào thùng đầu Công dụng: nhằm chuyển vận bột từ hệ thống ống dẫn và phân phối một cách đồng đều trên suốt bề rộng máy xeo, đồng đều về lưu lượng của dòng bột

Sàng bột

Trong phần lớn các quy trình sản xuất bột giấy và giấy một vài loại quá trình sàng được yêu cầu để lấy đi phần kích thước lớn hơn bình thường tránh gây những ảnh hưởng bất lợi cho quá trình tạo hình trên máy xeo

- Sàng chấn động phẳng: được sử dụng trong nhà máy bột giấy và giấy.tính ưu việt của loại sàng này liên quan đến hiệu quả tách và nồng độ các phần loại bỏ.ngoài ra kiểu kết cấu hở,tạo bọt,chi phí bảo trì đắt,vần hành nặng nề,chiếm nhiều mặt bằng là những vấn đề làm hạn chế việc sử dụng nó.tuy nhiên đây vẫn là loại sàng cho phần cặn trên rây tốt nhất (xét về nồng độ của chất thải bỏ)

- Sàng chấn động quay:tính ưu việt hơn loại sàng phẳng và dễ vận hành.nhưng chi phí bảo trì lại cao và cũng làm hạn chế khả năng sử dụng

Hình 2.2: Sàng chấn động quay

Khoảng cách giữa các khe hẹp từ 1-2mm,chiều rộng khe: 0,5-1mm

2.1.1.2 Thùng đầu

 Thùng đầu hay còn gọi là hòm phun bột, nằm ở phần đầu tiên của máy xeo

 Nhiệm vụ của thùng đầu:

 Tiếp nhận dòng bột đã sẵn sàng để xeo giấy

 Phân phối dòng bột thật đều trên suốt chiều ngang CD của lưới xeo

 Đồng nhất được các dòng chảy và nồng độ huyền phù bột

 Đồng nhất được tốc độ dòng bột theo hướng chạy của máy trên xeo lưới

 Tạo và kiểm tra được độ chảy rối, loại bỏ được hiện tượng kết tụ sợi trong huyền phù

 Nạp huyền phù bột cho lưới xeo qua hệ thống các môi phun với độ mở

và độ nghiêng thích hợp của môi

Hình 2.3: Dòng bột trước khi vào thùng đầu

 Cấu tạo của thùng đầu:

 Bộ phận phân phối dòng bột: làm nhiệm vụ phân phối dòng bột vào thật đều theo chiều ngang máy xeo, gồm một ống lớn côn dần theo chiều ngang của thùng đầu Dòng bột khi ra khỏi bộ phận phân phối là những tia song song có vận tốc tương đối cao (3-4,5m/s) Ta cần phải giảm vận tốc này và cần làm mất đi tính biệt lập của các tia bột để cuối cùng đạt được một độ đồng đều cho dòng bột chảy vào máy xeo, một độ cân bằng động tránh sự tạo phễu xoáy trong thùng đầu Do vậy mà chỗ tiếp giáp giữa bộ phận phân phối và thùng đầu có lắp đặt buồng phối trộn để đảm bảo tính đồng nhất cho các tia phun Sự giảm vận tốc có được là nhờ một cơ cấu có tiết diện hơi phân kì (để tránh sự tạo phiễu xoáy) nối đầu ra của bộ phận phân phối hay buồng phân phối với thùng đầu Để điều chỉnh vận tốc, người

ta bố trí những ru-lô có đục lỗ (trình bày ở phần sau) Ảnh hưởng của bộ phận phân phối bột rõ nét đối với những máy xeo chậm hơn là máy xeo nhanh

 Khoang phun bột: có nhiệm vụ phun bột với lưu lượng thật đều theo thời gian trên lưới xeo Để lưu lượng dòng bột phun thật đều, cần kiểm soát áp lực thủy tĩnh của cột bột trong thùng đầu, nồng độ thùng đầu thường từ 0,2 - 0,5%

 Lô đục lỗ: Nếu như hệ thống phân phối bột tỏ ra không hiệu quả vì một

lý do nào đó, việc chuyển vận và phân chia dòng chảy sẽ được bổ trợ bằng việc

bố trí những trục đục lỗ trong thùng đầu gần chỗ môi phun Hai lô này quay liên tục gần đáy khoang phun bột có tác dụng tạo sự chảy rối của dòng bột, tránh sự lắng tụ của xơ sợi và các phụ gia, phá vỡ những đám bột có trong dòng bột tạo điều kiện cho sự phân bố đều nhất của bột từ trên lưới xeo Những thông số cơ bản có thể được thay đổi cho các trục đục lỗ là đường kính lỗ, % diện tích mở, bề dầy ống, hướng quay, tốc độ quay Thường thì đường kính lỗ trong khoảng 2-4cm, % diện tích mở 35-50%, vận tốc quay 6-15 vòng/phút Số lượng trục và vị trí cảu chúng cũng là một yếu tố cần được quan tâm, khoảng 3-5 trục Nhược điểm chính của các ru-lô đục lỗ này là hiện tượng sợi bị vướng vào các mép của

lỗ khoan Để tránh hiện tượng này, các trục nên được quay với tốc độ 15m/phút

10- Khe phun bột (môi phun): là khe mà qua đó dòng bột được phun từ thùng đầu lên lưới xeo, lưu lượng của dòng bột có thể điều chỉnh được bằng cách thay đổi độ mở của khe phun Một cách khái quát, môi phun gồm có thanh trên (môi trên) và thanh dưới (môi dưới) làm bằng thép không gỉ và hoàn toàn chỉnh được theo chiều ngang và chiều thẳng đứng để điều chỉnh độ mở của môi và góc nghiêng của môi so với mặt lưới Môi phun phải có độ bền cao, mép phải sắc, lớp thành bên trong phải thật trơn để các tạp chất hay sợi xenlulô không bị vướng lại

vì nếu không sẽ làm rối loạn chế độ chảy của dòng bột trong thùng đầu Môi dưới

sẽ được giữa ổn định một khi vị trí và độ nghiêng của nó được điều chỉnh Còn môi trên thì dao động được và khoảng cách của nó so với môi dưới có thể được thay đổi trên mỗi đoạn 15-20cm dọc theo suốt chiều rộng lưới xeo Sự hôi tụ của hai môi phun là cần thiết vì đưa vận tốc của tia bột đến giá trị xấp xỉ với vận tốc của lưới, trong khi vận tốc của thùng đầu thấp hơn rất nhiều

 Độ mở của môi phun sẽ thay đổi theo định lượng của tờ giấy và theo nồng độ của huyền phù bột Độ mở của môi phun qui định lưu lượng Q (m3/phút) trên mỗi mét chiều rộng lưới xeo

Q = V.e (e: độ mở môi phun)

Hình 2.4: Các van chỉnh độ mở của môi phun

Điều kiện tốt nhất để hình thành băng giấy đạt yêu cầu chất lượng là tốc độ phun bột ra lưới phải nhỏ hơn tốc độ lưới: 0,85-0,98 (lưu ý tốc độ lưới luôn nhỏ hơn tốc độ giấy ở cuộn (tốc độ máy xeo))

Hình 2.5: Mặt cắt ngang của thùng đầu

Vị trí tương đối cảu hai môi phun và độ nghiêng của nó sẽ quyết định chất lượng của quá trình định hình tờ giấy Hình dạng và vị trí của môi phun phụ thuộc vào loại giấy

sản xuất và vào vận tốc máy Môi phun có thể được phân loại như môi hội tụ, môi thẳng đứng và môi kết hợp Môi phun kiểu kết hợp có phần hội tụ với vai trò tăng tốc cho dòng bột và phần thẳng đứng sẽ tạo ra dòng chảy rối mịn Định lượng giấy có thể được điều chỉnh bằng cách tăng hay giảm độ mở của môi phun Vì lưu lượng bột được kiểm tra bằng van định lượng, việc thay đổi độ mở môi phun sẽ ảnh hưởng cơ bản lượng nước trắng thoát qua lưới xeo

Độ nghiêng của môi phun có ảnh hưởng nhiều đối với độ bền của tia bột Nếu góc nghiêng quá nhỏ (gần như song song với lưới) và ở vận tốc lớn, tia phun sẽ tạo nen một quỹ đạo khá dài trước khi chạm lưới Điều này có thể gây ra sự bất ổn định cho đệm sợi như sẽ bị mất tính phẳng Đó là do sự thay đổi áp suất của lớp không khí bị kéo theo khi lưới quay sẽ gây ra những biến dạng bề mặt của các tia bột trước khi nó chạm lưới Khi vận tốc cao, góc tới xấp xỉ với góc khởi hành Khi góc nghiêng quá lớn, có thể gây ra sự quay ngược lại của huyền phù bột về phía trục lưới và đồng thời còn gây ra sự rung của lưới Tuy nhiên, hiện tượng này cũng được quan tâm trong một số quy trình sản xuất, ví

dụ như quá trình sản xuất giấy vệ sinh, nó cho ta một sự đan kết tốt của sợi theo hướng

bề dày và sợi sẽ được định vị nhanh dù có nồng độ thấp

 Ảnh hưởng của môi phun bột:

Môi phun bột lý tưởng nhất là sau khi phun dung dịch bột nước bằng phẳng, ổn định Để đạt được kết quả đó người ta đặt môi phun ở phía sau tâm trục ngực một chút Nếu đặt về phía trước trục ngực thì do quán tính quay của trục ngực nó sẽ phá vỡ lớp bột hình thành gây nên hiện tượng nhảy bột nhiều

Một số nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng vùng hút ở dưới suốt đỡ và trọng lực nước làm cho lưới võng xuống Sau khi lưới đồng qua điểm đó nó lại đàn hồi bột trở lại

vị trí cũ làm cho bột lồi lên, khi đó do lực cản của không khí ở trên ép xuống, lực căng

bề mặt của bột làm cho tờ giấy bị phá vỡ kết cấu tạo ra lỗ lâm châm trên mặt giấy

Khi bột ra khỏi môi phun lên lưới thì khoảng lưới giữa trục ngực với suốt và ở giữa suốt với suốt do trọng lượng nước, bột và lực hút của suốt đỡ làm lưới võng xuống đồng thời do tốc độ của bột nhỏ hơn tốc độ của lưới cho nên dòng chảy này có sự ma sát tương đối giữa hai lớp bột trên và dưới Hướng tiến của nó không đồng nhất do đó cũng gây ra nhảy bột Khi tốc độ máy xeo càng cao thì hiện tượng nhảy bột càng nhiều, giấy

sẽ bị đứt đầu khi xeo

Để khắc phục người ta đưa ra các biện pháp sau:

- Giảm tốc độ thoát nước

- Tăng tốc độ bột chảy

- Giảm nhiệt độ dung dịch bột

- Dùng lưới đồng bọc lên suốt đỡ hay dùng suốt đỡ trổ rảnh

- Kéo căng lưới

 Phân loại thùng đầu:

Thùng đầu được phân loại tùy theo yêu cầu về tốc độ nạp liệu huyền phù bột cho lưới xeo, như thùng đầu hở và thùng đầu kín ( còn gọi là thùng đầu áp lực) Loại thùng đầu kín gồm hai kiểu thiết kế là thùng đầu kín đệm khí và thùng đầu kín thủy lực Kiểu thùng đầu kín thủy lực thì được nạp liệu hoàn toàn

Trong thùng đầu thủy lực, tốc độ phun bột vào lưới được điều chỉnh bằng áp lực bơm nạp liệu Trong loại thùng đầu đệm khí, năng lượng phun bột cũng được điều chỉnh bằng áp suất bơm nhưng mực nước phải được duy trì, cột áp bị giảm dần bởi không khí trong vùng không gian nằm trên mực chất lỏng Áp suất tổng cộng trong thùng đầu được xác định theo tốc độ tia bột từ môi phun, theo phương trình Bernoulli:

Vbột =K 2gh (h= chiều cao cột chất lỏng, K: hệ số tốc độ) 2.1.1.3 Bộ phận lưới máy xeo

 Nhiệm vụ chính của bộ phận lưới máy giấy: là hình thành tờ giấy và thoát một phần lớn lượng nước từ tấm giấy ướt mới hình thành, vì thế các chi tiết của bộ phận lưới phải làm sao để thực hiện tốt những nhiệm vụ này

 Chi tiết của bộ phận lưới như sau:

(1) Lưới xeo (2) Trục ngực (3) Tấm định hình (4) Tấm gạt nước (5) Lô đỡ lưới (6) Hộp hút chân không (7) Lô làm nhẵn giấy (8) Trục bụng chân không (9) Lô căng lưới

(10) Lô dẫn lưới (11) Ống phun rửa lưới (12) Bộ phận chấn động

 Lưới xeo

Nhiệm vụ của lưới:

+ Là nơi hình thành và vận chuyển tấm giấy ướt

+ Cho phép thoát một phần lớn lượng nước từ tấm giấy ướt

+ Truyền lực trong bộ phận lưới

Hình 2.6: Lưới xeo

Lưới xeo là một băng lưới chạy vô tận được dệt rất mịn Lưới xeo được chuyển động như một băng chuyền từ trục ngực, qua các suốt, tấm thoát nước, hòm hút chân không, tới trục bụng Sau đó lưới đi quay lại qua các suốt dẫn lưới, suốt căng lưới, lái lưới, rửa lưới…trở về trục ngực

Khi sản xuất giấy trong thành phần giấy có chất độn như CaCO3 do hiện tượng nước từ tấm ướt chỉ được thoát ra từ một mặt của tấm giấy, khi thoát đi một phần bột mịn là chất độn cũng bị trôi theo nên xảy ra hiện tượng thành phần bột mịn và chất phụ gia còn giữ lại ở hai mặt giấy sẽ khác nhau Hiện tượng này gọi là hiện tượng “hai mặt” của tờ giấy Do vậy khi xeo giấy cần kiểm soát các chế độ thoát nước của giấy trên lưới

xeo, đặc biệt là độ chân không trong các hộp hút chân không sao cho thích hợp để hạn chế hiện tượng hai mặt của giấy

Cấu tạo của lưới thường được làm bằng đồng, inox hay sợi chất dẻo tổng hợp Khả năng thoát nước của lưới phụ thuộc vào số lưới và đường kính sợi dọc và sợi ngang của lưới Số lưới càng cao thì kích thước mắc lưới càng nhỏ Trước đây số lưới được tính bằng số sợi dọc trên một phan Anh (Inch), nay tính trên một xăng-ti-mét (cm) chiều ngang lưới Tùy mặt hàng giấy mà người ta sử dụng lưới cho phù hợp

- Giấy in và giấy báo chọn loại lưới N0 60-65

- Giấy viết và in cao cấp chọn loại lưới N0 65-70

- Giấy mỏng, giấy vệ sinh, giấy đánh máy chọn loại lưới N0 80-100

- Giấy carton chọn loại lưới N0 40-45

Lưới được đặc trưng bỡi số mesh lưới Số mesh lưới được xác định bằng số sợi dệt dọc có trên 1 inch (2.54 cm) tính theo chiều ngang của lưới Số mesh lưới càng cao thì lưới càng mịn, xơ sợi mịn và chất độn được giữ lại nhiều nhưng khó thoát nước Số mesh của lưới là 81x70, loại lưới TT-520F,lam bằng vật liệu polyeste Tuổi thọ lưới trung bình 1năm, tùy thuộc vào cách vận hành và bảo quản của lưới Ngày nay có các loại máy xeo giấy in báo như: kiểu xeo lưới dài, xeo lưới xeo dài kiểu cải tiến và xeo lưới đôi

 Trục ngực

Trục ngực còn gọi là trục đảo chiều chuyển động của lưới Được định vị ngay dưới môi phun, có đường kính tương đối lớn để có thể chịu được áp lực của lưới xeo tác dụng lên nó Trục ngực trên máy xeo có phủ cao su Một vòi nước thường được đặt dưới môi phun để nạp đầy nước cho khoảng không gian giữa môi phun và trục ngực Nước sẽ đuổi khí qua các lỗ lưới, vì sự có mặt của khí là điều hoàn toàn không có lợi, khi nó bị lẫn trong huyền phù bột sẽ gây ảnh hưởng xấu trong quá trình thoát nước trên lưới, sẽ

sinh bột và làm xuất hiện những lỗ trống trên giấy

Hình 2.7: Trục ngực

Nhiệm vụ trục ngực là vừa phải đỡ lưới vừa phải căng lưới ở một đầu bàn lưới và quay chuyển tấm lưới vào vùng hình thành tờ giấy Vì vậy trục ngực được làm bằng kim loại đủ cứng và đủ lớn để tránh hiện tượng võng trục

 Tấm định hình

Khoảng cách giữa trục ngực và chi tiết hút nước đầu tiên ảnh hưởng nhiều đến sự tạo hình cho tờ giấy Dưới tác dụng của trọng lượng và áp suất của lớp bột được cung cấp từ thùng chứa, lưới sẽ bị võng do trong khoảng không gian này nó không được nâng

đỡ bởi một chi tiết nào cả Như vậy khi nước qua chi tiết hút nước đầu tiên sẽ có sự thay đổi khá đột ngột về đặc tính thủy lực và chính sự thay đổi này sẽ gây ra sự bất ổn định thủy lực và có ảnh hưởng xấu cho sự định hình của tờ giấy Hiện tượng này thấy khá rõ đối với máy xeo rộng và vận tốc cao với trục ngực có đường kính lớn (để tránh sự cuốn)

và như vậy khoảng cách đến chi tiết hút nước đầu tiên là khá dài Tấm định hình đã được đưa vào khoảng không gian này để đỡ lưới, tránh hiện tượng võng Nhiêm vụ của tấm định hình là đỡ lưới và làm chậm quá trình thoát nước ở giai đoạn đầu, nhằm làm giảm

sự mất mát thành phần mịn, chất độn và cải thiện sự tạo hình

Khi còn nhiều nước, các đám xơ sợi được xáo trộn dễ dàng hơn, xơ sợi phân bố đều hơn theo cả hướng máy MD và hướng ngang CD trong quá trình ban đầu hình thành

tấm giấy Vì tấm lưới luôn trượt trên tấm định hìnhtrong suốt quá trình hoạt động của máy xeo nên chúng được làm bằng vật liệu có tính mài mòn tốt

Hình 2.8: Tấm định hình

Điểm chạm khi bột rơi trên bàn tạo hình là điều rất được cân nhắc, cạnh đầu bàn tạo hình được bố trí hơi thấp xuống và cạnh cuối phải được ngang bằng với các tấm gạt nước, trục ngực và được tỳ sát lên

Góc phun bột, điểm phun bột ( điểm chạm) được tính từ môi phun đến điểm dòng bột tiếp xúc trên lưới xeo Góc phun bột không được quá lớn tạo nên bắn tóe, gây sốc bột trên lưới Điểm phun không được quá dài có thể làm kéo theo lượng không khí bên ngoài vào vùng hình thành, và điểm rơi trước hoặc sau bàn tạo hình sẽ làm thoát nước nhanh hơn, gây mất mát chất độn và xơ sợi mịn, làm tờ giấy hình thành không đồng đều, kết đám mây Việc thoát nước nhiều ở bàn tạo hình là không tốt, xơ sợi không có điều kiện và thời gian để tự vận động, đan xen, định hướng và tạo thành một màng lọc có độ đồng đều cao

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành tờ giấy: độ nghiền SR, tỷ lệ tốc độ bột phun / tốc độ lưới, nồng độ bột, kích thước lỗ, quá trình thoát nước trên lưới…Tấm định hình được sử dụng đặc biệt cho loại máy xeo vận tốc thấp và trung bình Đối với những loại máy vận tốc cao thì một trong số trường hợp đặc biệt, một quá trình thoát nước quá nhanh không thích hợp như không đủ thời gian cho sự phân bố đồng đều của sợi trên

lưới, hay có nhiều phần tử mịn bị kéo qua lưới, hoặc có hiện tượng gây ra vết lưới trên mặt giấy (do băng giấy ép sát vào lưới) và điều này còn gây khó khăn cho việc bóc lớp giấy khỏi lưới, kết quả là làm đứt giấy

 Tấm gạt nước

Là những tấm có bề mặt rộng từ 5-10 cm, đặt hơi nghiêng so với bề mặt lưới từ 0,5- 30, góc nghiêng càng lớn thì áp lực chân không được tạo thành khi lưới chuyển động trên bề mặt tấm gạt nước càng cao.Tấm gạt nước có phần đầu tiếp xúc với dòng bột và lưới, phần sau thấp hơn với góc lệch 40, góc lệch tạo ra độ chân không giúp cho quá trình thoát nước nhanh hơn

Hình 2.9: Tấm gạt nước

Bố trí tấm gạt nước:

+ Bố trí theo từng nhóm, mỗi nhóm gồm có vài tấm gạt nước đặt chung vào một khoang thoát nước làm việc ở áp lực chân không yếu gọi là hộp hút chân không áp lực thấp Áp lực chân không được hình thành do hiện tượng xiphông trong quá trình thoát nước nghĩa là chưa cần sử dụng bơm hút chân không

+ Bố trí theo từng nhóm, mỗi nhóm gồm nhiều tấm gạt nước được đặt chung vào một khoang thoát nước làm việc ở áp lực chân không cao (được tạo bởi bơm chân không) gọi là hộp hút chân không áp lực cao

Khi sử dụng tấm gạt nước thì có hiện tượng giấy dính vào lưới do hiện tượng

giấy dính vào lưới do lớp bột sát mặt lưới có nồng độ cao trong khi lớp bột phía trên mặt thoáng thì nồng độ vẫn thấp thì cần phải bố trí tấm gạt nước thành từng vùng như sau:

+ Vùng đầu tiên khi nồng độ bột còn thấp (<1,6%) thì cần phải bố trí tấm gạt nước riêng biệt từng tấm cho đến khi nồng độ bột đạt khoảng 1,6-2%

+ Vùng tiếp theo lắp đặt các hộp hút chân không áp lực thấp nâng dần nồng độ từ 1,6-2% lên 4-9%, áp suất chân không trong các hộp hút khu vực này trong khoảng âm 1-12KPA

+ Vùng cuối là khi hộp hút chân không áp lực thấp hết tác dụng thì sẽ sử dụng hộp hút chân không áp lực cao để nâng nồng độ lên khoảng 17-19%, áp lực hút chân không trong khoảng âm 40-60KPA

 Lô đỡ lưới

Tiếp sau tấm định hình, nhiều chi tiết hút nước đã được bổ sung để tách nước và

để tạo ra sự xáo trộn bảo đảm cho sự tạo hình được tốt Đây là những trục rỗng bằng đồng, thép hoặc nhôm và thường được phủ lớp cao su phía ngoài để cải thiện độ thoát nước và tránh sự mài mòn cho lưới Chúng là những lô nhỏ quay tự do, có nhiệm vụ đỡ tấm lưới chuyển động trên bàn lưới Các lô đỡ lưới cũng có tác dụng thoát nước từ tấm bột ướt khi tấm bột ướt đi qua các lô đỡ lưới này nhờ áp suất chân không được tạo ra khi tấm lưới và lô đỡ lưới tách nhau ra Tuy nhiên nếu vận tốc cao thì lô đỡ lưới cuốn nước ngược lại tấm giấy ướt

Những lô đỡ này phải thật thẳng, đanh chắc và cân bằng về mặt động học Vì bất

kỳ một sự dao động hay uốn vẹo nào dù nhỏ đều gây ra những ảnh hưởng xấu đến sự tạo hình của tờ giấy Độ bền động học của một trục quay được xác định bởi chiều dài đường kính của nó Khi chiều dài tăng độ bền sẽ giảm và khi đường kính tăng độ bền sẽ tăng

Từ đây ta thấy rằng đối với những máy xeo càng rộng và tốc độ càng lớn, đường kính các trục đỡ sẽ càng tăng Ở máy xeo có chiều rộng từ 2000-3000mm thì đường kính từ 180-250mm

Quá trình thoát nước trên bàn lưới được bắt đầu ngay sau khi bột được phun ra lưới Sự thoát nước trên các trục diễn ra do tác động của chân không phát sinh ở góc tạo thành bởi lưới và bề mặt trục đỡ lưới Nước sẽ choán hết vùng góc này và thoát đi, một phần đi cùng với lưới, một phần đi cùng với trục đỡ, còn một phần nước vẫn bám theo lưới, phần bám theo trục đỡ thì sẽ văng vào góc đối diện (phía trước trục đỡ kế tiếp) rồi

tác động lên trên qua lưới tạo ra các xung áp Quá trình thoát nước nhờ các trục đỡ được diễn ra dưới tác động liên tục lần lượt từ áp lực thủy tĩnh đến do lực hút chân không ở vùng góc dưới lưới, chỗ tiếp xúc với trục đỡ Khi tăng vận tốc và tăng đường kính trục

đỡ thì cường độ thoát nước cũng tăng Sự gia tăng vượt quá giới hạn sẽ dẫn tới làm giảm chất lượng băng giấy Hiệu quả thoát nước nhờ các trục đỡ chỉ thực hiện thật tốt ở 6–8 lô đầu còn về sau nồng độ bột tăng lên đồng thời trở lực thoát nước cũng gia tăng không ngừng, lượng nước thoát ra khỏi băng giấy giảm, lúc này màng bột chỉ cho nước thẩm thấu qua Do đó người ta làm số trục đỡ thưa dần từ trục thứ 8 trở đi

Để có thể giảm độ chân không sinh ra từ các trục đỡ, ở phần đầu của vùng tạo hình, các trục thường được khắc rãnh vì chân không chỉ được sinh ra tại điểm tiếp xúc giữa trục và lưới Về số lượng các trục đỡ, nó phụ thuộc vào tốc độ máy Các rãnh thường có bề rộng khoảng 3-6mm và sâu khoảng 1,5-9,5mm

 Trục bụng chân không

Để băng giấy có độ khô đạt 18-22% đưa vào hệ ép, nhất thiết sau các hòm hút chân không phải cho băng giấy thoát nước tiếp tục nhờ trục bụng Trục bụng có hai nhiệm vụ: góp phần thoát nước cho băng giấy, truyền động cho toàn bộ hòm lưới Năm

1908 người ta phát minh ra trục bụng chân không, nhưng mãi đến 1930 mới sử dụng tốt trong máy xeo dài, giúp cho tốc độ máy tăng cao, mở rộng khổ giấy, tăng độ bền ướt của băng giấy và giảm được hiện tượng giấy đứt Trục bụng là chi tiết hút nước cuối cùng trên một máy xeo dài Trục này hoạt động ở độ chân không cao, khoảng 40-63 cmHg tùy thuộc vào định lượng và chủng loại sản phẩm giấy Băng giấy trước khi trước khi qua trục bụng có độ khô khoảng 12-18% và sẽ tăng đến 18-25% sau khi ra khỏi trục Nước lấy đi tại trục bụng nhờ lực hút chân không đặt bên trong trục Tại tốc độ thấp, nước và không khí được kéo vào trục bụng qua hộp hút chân không (lúc này phải có hệ thống tách khí khỏi hệ nước trắng của máy xeo) Khi tốc độ cao hơn, sẽ có thể gây ra hiện tượng nước qua lưới bị bắn do lực ly tâm Trong trường hợp này sẽ bố trí thêm một cái chặn để ngăn không cho nước bị bắn ngược lên băng giấy trên lưới hoặc là bị bắn vào trục chỉnh lưới

Trên trục bụng chân không cũng có một trục ép nhỏ Nhờ trục này mà độ chân không của hòm hút ở trong trục bụng cũng tăng lên vào khoảng 0,5m nước và độ khô của giấy được tăng lên từ 3-4% đồng thời độ mịn, độ chặt của tờ giấy cũng tăng lên Có

hai loại trục bụng chân không: Kiểu trục rãnh chân không (chỉ dùng cho máy xeo có tốc

độ thấp), kiểu trục có hòm hút chân không (kiểu này chia thành 2 loại: loại kín và loại hở) Sau khi quan sát, ta thấy tại nhà máy sử dụng trục bụng chân không loại kín Sau đây là cấu tạo và nguyên lí hoạt động của loại trục bụng này

+ Cấu tạo Cấu tạo của trục bụng chân không là rỗng, bên trong có đặt bộ phận hút chân không Bề mặt lô là một lớp nhựa có đục lỗ để hút nước

Đối với các hòm hút có độ chân không cao và trục bụng chân không, nước trong

tờ giấy ướt được thoát ra bằng lực hút chân không, gọi là vùng hút cưỡng bức Tại vùng này khi nước bị hút và kéo theo lượng không khí, các xơ sợi mịn và chất độn, để lại vết hằn trên tờ giấy Vì vậy lực hút được tăng dần qua các hòm hút chân không Sau mỗi tổ hút có một khoảng cách để tờ giấy có thể tự do đàn hồi lại, xoá bớt các vết in hằn trên tờ giấy do tác động hút chân không, làm cho tờ giấy có độ ẩm đồng đều hơn không quá khô

ở mặt dưới lưới và không quá ướt ở trên lưới Việc điều chỉnh độ chân không phù hợp sẽ làm tăng khả năng ở ép ướt, tờ giấy hạn chế khuyết điểm mà vẫn đạt độ bền, độ khô cho công đoạn ép

Hình 2.10: Trục bụng chân không + Nguyên lý hoạt động