NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY CARTON BẰNG PHƢƠNG PHÁP SOUDE TỪ CÂY CỎ VETIVER

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH **************** HOÀNG NGÔ THỊ KIỀU TRANG NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY CARTON BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

****************

HOÀNG NGÔ THỊ KIỀU TRANG

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY

CARTON BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOUDE

TỪ CÂY CỎ VETIVER

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 07/2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

****************

HOÀNG NGÔ THỊ KIỀU TRANG

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY CARTON BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOUDE

TỪ CÂY CỎ VETIVER

Ngành: Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: TS.PHAN TRUNG DIỄNt

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 07/2013

CẢM TẠ

Tôi xin chân thành cảm ơn :

- Bố mẹ, và những người thân đã ủng hộ, chăm lo, giúp đỡ em về mặt vật chất lẫn tinh thần trong suốt thời gian học tập

- Ban Giám hiệu cùng toàn thể thầy cô giáo trường Đại Học Nông Lâm TPHCM

- Quý thầy cô Khoa Lâm Nghiệp, đặc biệt là quý thầy cô bộ môn Công nghệ sản xuất Giấy và Bột giấy

- Thầy TS Phan Trung Diễn, giáo viên hướng dẫn đề tài đã tận tâm giảng dạy, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

- Các anh chị trong trung tâm nghiên cứu chế biến lâm sản giấy & bột giấy trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ tôi để hoàn thành tốt luận án tốt nghiệp

- Các anh chị trong phòng chất lượng của Công ty TNHH một thành viên giấy Sài Gòn – Mỹ Xuân đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt luận văn này

- Các bạn bè đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập cũng như trong thời gian thực hiện đề tài

TP.HCM, tháng 07/2013

TÓM TẮT

Đề tài: “Nghiên cứu và ứng dụng quy trình sản xuất giấy carton bằng phương

pháp soude từ cây cỏ Vetiver” được thực hiện tại trung tâm nghiên cứu chế biến

lâm sản giấy & bột giấy trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM từ tháng 04/2013 đến tháng 06/2013

Nội dung của đề tài bao gồm các công đoạn như sau: Lấy mẫu nguyên liệu về phòng thí nghiệm, xác định độ khô của dăm mảnh Sau đó, dăm mảnh được đem đi nấu bột theo phương pháp soude ở các điều kiện nấu khác nhau để tìm điều kiện nấu tối ưu Khi đã tìm được điều kiện nấu tối ưu, bột sẽ được đem đi xeo handsheet

để xác định các tính chất của bột như: chiều dài đứt,độ bền kéo, độ bền xé, độ trắng

Kết quả thí nghiệm cho thấy:

Nấu bột bằng phương pháp soude với các điều kiện nấu thích hợp như sau: lượng NaOH sử dụng 13%, L/W: 8/1, nhiệt độ: 1400

C, thời gian: 60 phút Kết quả đạt được sau nấu là: hiệu suất bột là 43,27% và chỉ số Kappa = 20,10

Và một số tính chất cơ lý của giấy handsheet thu được như sau:

Độ trắng: 34.37 %ISO

Chiều dài đứt: 5100 m

Độ bền kéo: 38,2 KN/m

Độ bền xé: 4,98 N.m

SUMARY

Project "Study and application of production processes carton paper from

vetiver grass by the method of Soude” was made at the laboratory Research and

processing of forest products and pulp and paper at Nong Lam University Ho Chi Minh City, the period from 04/2013 to 6/2013

The content of project includes the following stages: To take samples of raw materials, determination of dry chips Then, chips was taken cooking in different conditions to find the optimal cooking condition When you have found the optimal cooking conditions, pulp was handsheet to determination the tensile strength, folding strength,Off length, Whiteness

Experimental results show that:

Soude cooking method to cook proper conditions as follows: 13% of NaOH used, L / W: 8/1, temperature: 1400C, time: 60 minutes Results achieved after cooking is: powder performance is 43.27% and Kappa index = 20.10

And a number of physical properties of paper handsheet obtained as follows:

- Whiteness: 34.37% ISO

- Off length: 5100 m

- Tensile strength: 38.2 KN / m

- Tearing strength: 4.98 N.m

MỤC LỤC

CẢM TẠ ii

TÓM TẮT iii

SUMARY iv

MỤC LỤC v

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH ix

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ x

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 2

Chương 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan nghành công nghiệp giấy 3

2.1.1 Khái niệm về sản phẩm giấy 3

2.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển nghành giấy Việt Nam 3

2.1.3 Nguồn cung và nhu cầu tiêu thụ giấy trên thị trường Việt Nam 5

2.1.3.1 Nguồn cung giấy qua nhập khẩu 5

2.1.3.2 Nguồn cung giấy từ thị trường nội địa 5

2.1.3.3 Thị trường tiêu thụ giấy trên thị trường Việt Nam 5

2.1.4 Những tồn tại và giải pháp thúc đẩy sản xuất kinh doanh của nghành giấy 6

2.1.4.1 Những tồn tại của ngành giấy Việt Nam 6

2.1.4.2 Giải pháp đề xuất và kiến nghị thúc đẩy nghành giấy phát triển 7

2.1.5 Nguyên liệu sản xuất giấy 9

2.1.5.1 Các loại nguyên liệu sản xuất giấy 9

2.1.5.2 Vùng nguyên liệu cho các nhà máy lớn 10

2.2 Những nguyên tắc cơ bản quy định cho nguyên liệu làm giấy 11

2.2.1 Tiêu chuẩn về thành phần cấu tạo hóa học của nguyên liệu 11

2.2.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật về thành phần hóa học của thực vật 11

2.2.2.1 Hàm lượng (%) xenlulo toàn phần 11

2.2.2.2 Hàm lượng (%) hemixenlulo 12

2.2.2.3 Hàm lượng (%) lignin 12

2.2.2.4 Các chất trích ly 13

2.2.2.5 Các chất hòa tan hữu cơ 13

2.2.2.6 Các chất tro vô cơ 13

2.2.3 Tiêu chuẩn về thành phần kích thước xơ sợi 13

2.2.4 Tiêu chuẩn về tốc độ tăng trưởng 14

2.3 Yêu cầu kinh tế kỹ thuật của nguyên liệu để sản xuất bột giấy 14

2.4 Giới thiệu về cây cỏ Vetiver 15

2.4.1 Đặc tính về hình thái học 16

2.4.2 Các đặc tính sinh lý học 16

2.4.3 Đặc điểm sinh thái học 17

2.4.4 Các đặc tính về gen 17

2.4.5 Giá trị sử dụng 18

2.4.6 Thành phần hóa học 18

2.5 Khả năng sản xuất giấy từ cỏ Vetiver 20

2.5.1 Những điều kiện thích hợp của cỏ Vetiver trong sản xuất giấy 20

2.5.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước 23

2.5.3 Ưu nhược điễm khi sử dung cỏ Vetiver làm nguyên liệu giấy so với các nguyên liệu khác 23

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Nội dung nghiên cứu 25

3.2 Phương pháp nghiên cứu 25

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 25

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 25

3.2.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 25

3.2.2.2 Nguyên vật liệu và thiết bị thí nghiệm 26

3.2.3 Thuyết minh sơ đồ 27

3.2.3.1 Xử lý nguyên liệu 27

3.2.3.2 Nấu bột 27

3.2.3.3 Rửa bột 29

3.2.3.4 Xác định hiệu suất và chỉ kappa của bột sau nấu 29

3.2.3.5 Làm giấy handsheet 29

3.2.3.6 Xác định một số tính chất của giấy handsheet 30

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32

4.1 Đặc điểm cấu tạo hiển vi và hình thái xơ sợi 32

4.2 Kết quả nghiên cứu quá trình nấu bột giấy bằng phương pháp Soude 34

4.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng NaOH (% NaOH/nguyên liệu KTĐ) đến hiệu quả quá trình nấu bột 36

4.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu quả quá trình nấu bột 38

4.3 Một số tính chất của giấy handsheet 39

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40

5.1 Kết luận 40

5.2 Kiến nghị 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

PHỤ LỤC 44

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Cỏ Vetiver 16

Hình 4.1: Mặt cắt ngang cỏ Vetiver 32

Hình 4.2: Mặt cắt xuyên tâm của cỏ Vetiver 33

Hình 4.3: Mặt cắt tiếp tuyến của cỏ Vetiver 33

Hình 4.4 Xơ sợi cỏ Vetiver 34

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cỏ Vetiver ở năm thứ nhất 19

Bảng 2.2: Thành phần hóa học của cỏ Vetiver ở năm thứ hai 19

Bảng 2.3: Bảng so sánh thành phần hóa học của cỏ Vetiver và một số nguyên liệu khác 21

Bảng 2.4: So sánh các chỉ tiêu xơ sợi của cỏ Vetiver với một số nguyên liệu khác 22 Bảng 3.1: Bố trí thí nghiệm trong giai đoạn nấu bột 28

Bảng 4.1: Kết quả thí nghiệm nấu bột giấy bằng phương pháp Soude 35

Sơ đồ 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 26

Đồ thị 4.1: Ảnh hưởng hàm lượng NaOH lên hiệu suất và chỉ số Kappa 37

Đồ thị 4.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ nấu lên hiệu suất và chỉ số Kappa 38

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Giấy là sản phẩm không thể thiếu trong hoạt động xã hội của bất kì đất nước nào Mặc dù các phương tiện truyền thông và lưu trữ phát triển mạnh nhưng giấy vẫn luôn là một sản phẩm không thể thay thế được trong hoạt động giáo dục, in ấn, báo chí, văn học, hội họa … Và khi nền kinh tế quốc gia đang phát triển, nhu cầu xã hội gia tăng thì nhu cầu bao bì từ giấy và nhu cầu về các loại giấy gia dụng sẽ càng gia tăng Hiện nay, đất nước ta đang bước vào giai đoạn công nghiệp hóa và hiện đại hóa, các nghành công nghiệp luôn có sự cạnh tranh gay gắt về sản phẩm và chất lượng

Nguyên liệu phục vụ cho nghành giấy chủ yếu là gỗ được khai thác từ rừng

tự nhiên và rừng nhân tạo Nhưng theo thống kê hằng năm thì diện tích rừng nhân tạo và diện tích rừng tự nhiên ở nước ta dang dần bị thu hẹp do việc khai thác và sử dụng nguyên liệu rừng một cách bừa bãi, cháy rừng hoặc chuyển sang mục đích khác Vì vậy, một trong những vấn đề cấp thiết hiện nay là làm sao khôi phục lại các diện tích rừng đã mất, đẩy mạnh trồng rừng nhân tạo để tạo ra nguồn nguyên liệu dồi dào cung cấp cho ngành, cân bằng lượng cung và cầu cho ngành giấy, tuy vậy chu kỳ khai thác gỗ phải mất vài năm Ví dụ, chu kỳ khai thác của gỗ lá kim là

20 - 30 năm, gỗ lá rộng là 10 -20 năm Mặc khác, nguồn nguyên liệu gỗ không chỉ cung cấp cho ngành giấy mà còn phải cung cấp cho các nghành khác trong nước và cho xuất khẩu Trước tình hình đó, nhu cầu nghiên cứu tìm ra nguyên liệu mới với chu kỳ khai thác ngắn là một trong những vấn đề được quan tâm nghiên cứu ở mọi nơi Các nguồn nguyên liệu phi gỗ, cây thân thảo, các phế phẩm nông nghiệp đã được chú trọng đến như tre, nứa, rơm rạ, cây ngô, cây đay, cỏ bàng, bã mía

Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn trên, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu và ứng

dụng quy trình sản xuất giấy carton bằng phương pháp soude từ cây cỏ Vetiver”

1.2 Mục đích nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ nấu như: lượng hóa chất sử dụng, nhiệt độ của quá trình nấu Từ đó tìm ra điều kiện nấu thích hợp nhất Xác định các tính chất của giấy tạo thành Từ đó đề xuất các ứng dụng của loai bột này trong công nghệ sản xuất giấy

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần làm tài liệu tham khảo

về một số chỉ tiêu, thông số kỹ thuật, hiệu suất của quá trình nấu Dựa vào đó, ta có thể ứng dụng và nghiên cứu thêm các công nghệ sản xuất khác

Ý nghĩa thực tiễn: ứng dụng cỏ Vetiver trong sản xuất giấy làm đa dạng hóa

nguồn nguyên liệu Thông qua những nghiên cứu về các thông số công nghệ của

quá trình sản xuất bột giấy từ cỏ Vetiver để có thể thấy được những ưu nhược điễm

của nguồn nguyên liệu mới này trong công nghệ sản xuất bột giấy

1.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đề tài nghiên cứu từ công đoạn nấu, làm handsheet và sau cùng là xác định một số tính chất của giấy tạo thành như: độ trắng, độ bền kéo, độ bền xé, độ bề gấp Công đoạn nấu tôi chọn phương pháp nấu bột bằng soude vì nó phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm hơn các phương pháp nấu bột khác

Giấy handsheet được xeo với định lượng 170g/m2 được ứng dụng làm giấy carton

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan nghành công nghiệp giấy

2.1.1 Khái niệm về sản phẩm giấy

Giấy là một sản phẩm của xơ sợi xenlulo có dạng tấm, trong đó sợi và các phần xơ sợi được liên kết với nhau tạo thành mảng không gian ba chiều sự tạo hình

tờ giấy được chuẩn bị từ huyền phù của bột giấy trong môi trường nước, qua một mặt lưới mịn, nước được lấy đi và để lại trên lưới một lớp đệm sợi Tập hợp sợi này

kế đó được qua trục ép vắt hết nước và được sấy khô và sản phẩm cuối cùng gọi một cách khái quát là giấy trong đa phần các trường hợp, có thể nói giấy bao gồm hai thành phần cơ bản là xơ sợi và phụ gia Các phụ gia không mang bản chất xơ sợi, điều này cho thấy rằng không những tính chất vật lý mà các tính chất hóa học của xơ sợi giữ một vai trò quan trọng đối với tính chất của tờ giấy

2.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển nghành giấy Việt Nam

Ngành giấy là một trong những ngành được hình thành từ rất sớm tại Việt Nam, khoảng năm 284 Từ giai đoạn này đến đầu thế kỷ 20, giấy được làm bằng phương pháp thủ công để phục vụ cho việc ghi chép, làm tranh dân gian, vàng mã… Năm 1912, nhà máy sản xuất bột giấy đầu tiên bằng phương pháp công nghiệp đi vào hoạt động với công suất 4.000 tấn giấy/năm tại Việt Trì Trong thập niên 1960, nhiều nhà máy giấy được đầu tư xây dựng nhưng hầu hết đều có công suất nhỏ (dưới 20.000 tấn/năm) như Nhà máy giấy Việt Trì; Nhà máy bột giấy Vạn Điểm; Nhà máy giấy Đồng Nai; Nhà máy giấy Tân Mai v.v Năm 1975, tổng công suất thiết kế của ngành giấy Việt Nam là 72.000 tấn/năm nhưng do ảnh hưởng của chiến tranh và mất cân đối giữa sản lượng bột giấy và giấy nên sản lượng thực tế chỉ đạt 28.000 tấn/năm

Năm 1982, Nhà máy giấy Bãi Bằng do Chính phủ Thụy Điển tài trợ đã đi vào sản xuất với công suất thiết kế là 53.000 tấn bột giấy/năm và 55.000 tấn giấy/năm, dây chuyền sản xuất khép kín, sử dụng công nghệ cơ-lý và tự động hóa Nhà máy cũng xây dựng được vùng nguyên liệu, cơ sở hạ tầng, cơ sở phụ trợ như điện, hóa chất và trường đào tạo nghề phục vụ cho hoạt động sản xuất

Về công nghệ sản xuất giấy, từ năm 1998, hầu hết các doanh nghiệp sản xuất giấy

in viết ở Việt Nam đã chuyển sang công nghệ xeo giấy trong môi trường kiềm tính, nhờ vậy chất lượng sản phẩm được nâng lên, tiết kiệm được nguyên vật liệu

Ngành giấy có những bước phát triển vượt bậc, sản lượng giấy tăng trung bình 11%/năm trong giai đoạn 2000 – 2006; tuy nhiên, nguồn cung như vậy vẫn chỉ đáp ứng được gần 64% nhu cầu tiêu dùng (năm 2008) phần còn lại vẫn phải nhập khẩu Mặc dù đã có sự tăng trưởng đáng kể tuy nhiên, tới nay đóng góp của ngành trong tổng giá trị sản xuất quốc gia vẫn rất nhỏ

Theo báo cáo của Tổng công ty Giấy Việt Nam, năm 2011 là năm đầy sóng gió của ngành giấy, do sự biến động bất lợi của thị trường, hoạt động sản xuất kinh doanh của các doanh nghiệp ngành giấy gặp không ít khó khăn Nguyên nhân của tình trạng trên là do năm 2011, tình hình thị trường có nhiều biến động bất lợi, giá

cả vật tư, nhiên liệu, nguyên liệu đầu vào như: gỗ, bột giấy, điện than, hoá chất… tăng khá nhiều, riêng giá than đã tăng gấp đôi so với năm 2010 Vốn vay cho đầu

tư, phát triển rất hạn chế, không đáp ứng được tiến độ đầu tư và nhu cầu của các đơn vị do đó ảnh hưởng nhiều đến việc thực hiện kế hoạch đầu tư, xây dựng cơ bản

và sản xuất của DN Hơn nữa, do thời tiết của năm 2011 không thuận lợi, mưa nhiều vào các tháng đầu năm làm ảnh hưởng không nhỏ tới tiến độ khai thác gỗ nguyên liệu Nhưng có lẽ nguyên nhân quan trọng nhất chính là sự cạnh tranh trên thị trường giấy ngày càng khốc liệt do sản phẩm giấy nhập khẩu ngày một tràn ngập trên thị trường…

2.1.3 Nguồn cung và nhu cầu tiêu thụ giấy trên thị trường Việt Nam

2.1.3.1 Nguồn cung giấy qua nhập khẩu

Theo báo cáo của Tổng cục Hải quan, 2 tháng đầu năm 2013 cả nước nhập

khẩu 192.275 tấn giấy, trị giá 178,09 triệu USD (tăng 14,1% so với cùng kỳ năm 2012) Indonessia vẫn là thị trường lớn nhất cung cấp giấy các loại cho Việt Nam, tiếp đó là các thị trường: Thái Lan, Đài Loan, Singapore, Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản

2.1.3.2 Nguồn cung giấy từ thị trường nội địa

Theo Hiệp hội Giấy và Bột giấy Việt Nam, đến nay ngành công nghiệp giấy

và bột giấy Việt Nam hầu như không có doanh nghiệp sản xuất bột giấy thương phẩm công suất lớn Các doanh nghiệp sản xuất bột chủ yếu để phục vụ nhu cầu sản xuất giấy của chính doanh nghiệp Hiện cả nước có 500 doanh nghiệp hoạt động trong ngành giấy, với tổng năng lực sản xuất 2,075 triệu tấn giấy và 437.600 tấn bột giấy mỗi năm Công suất bột giấy mới chỉ đạt khoảng 21,8%, sản xuất bột giấy mới đáp ứng được 37% nhu cầu, số bột giấy còn lại được đảm bảo bởi bột giấy nhập khẩu, giấy loại thu gom nội địa và giấy loại nhập khẩu

Trong 10 năm qua, đã có một số dự án nhà máy bột giấy được đưa vào kế hoạch đầu tư, trong đó có Nhà máy bột giấy An Hòa (Tuyên Quang) công suất thiết

kế 130.000 tấn/năm, Nhà máy bột giấy Phương Nam (Long An) 100.000 tấn/năm, Nhà máy bột giấy Thanh Hóa, 2 nhà máy bột giấy của Tập đoàn Tân Mai tại Quảng Ngãi và Kon Tum song cho tới nay, tất cả dự án bột giấy này hoặc chưa đầu tư xong, hoặc gặp khó về nguồn nguyên liệu

2.1.3.3 Thị trường tiêu thụ giấy trên thị trường Việt Nam

Theo Bộ Công Thương, tiêu dùng giấy (các loại) bình quân đầu người Việt Nam là khoảng 14 - 20kg, trong khi của Singapore khoảng 144kg/người/năm Tiêu dùng bình quân tissue của Việt Nam là dưới 1kg/người/năm, trong khi Trung Quốc với 1 tỷ người là 3kg/người/năm, thế giới hiện khoảng trên 4kg/người/năm Dự báo giai đoạn 2011 – 2015, mức tiêu dùng nội địa sẽ tăng bình quân 41% năm, trong đó sản xuất giấy tissue trong nước đáp ứng 70% cho tiêu dùng nội địa và 30% cho xuất

khẩu Theo đà phát triển này, một tầm nhìn tươi sáng cho ngành giấy tissue - ước tính đến năm 2015 đã được phác thảo, tổng năng lực sản xuất sẽ đạt ngưỡng 80% với khoảng 150.000 tấn giấy tissue, tăng hơn gấp đôi so với giai đoạn 2005-2010 và nâng mức tiêu dùng bình quân đầu người đạt 1,1kg 20%/năm cũng là mức tăng trưởng dự kiến hằng năm của ngành hàng giấy tissue Việt Nam Dù vậy, con số này vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu trong nước cũng như xuất khẩu của ngành sản xuất tissue

2.1.4 Những tồn tại và giải pháp thúc đẩy sản xuất kinh doanh của nghành giấy

2.1.4.1 Những tồn tại của ngành giấy Việt Nam

Với nguồn tài nguyên phong phú, dồi dào, ngành công nghiệp giấy nước ta

có điều kiện phát triển Tuy nhiên việc nhập khẩu bột giấy còn “nặng”, công nghệ sản xuất vẫn phụ thuộc nước ngoài, việc thu hồi giấy chưa cao…đã làm sản xuất gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi cần có chiến lược cụ thể để tiếp tục phát triển ngành công nghiệp giấy hiện nay

Thực trạng hiện nay là doanh nghiệp ngành giấy gặp rất nhiều khó khăn về vốn Để đầu tư vào ngành công nghiệp bột giấy, một dự án cần khoảng 200 – 300 triệu USD – đây là một số vốn rất lớn mà không phải doanh nghiệp nào cũng đủ sức

để huy động Trong khi đó, các dự án trong các lĩnh vực khác chỉ cần một vài triệu USD và khả năng hoàn vốn nhanh

Ngoài ra, một bất cập chung của các ngành công nghiệp mũi nhọn mà ngành công nghiệp giấy của Việt Nam cũng không tránh khỏi là thực trạng "xuất khẩu thô” Trong khi hiện tượng sụt giảm nguyên liệu do phá rừng, thiên tai xảy ra hàng năm, nhưng hiện nay Việt Nam đã xuất khẩu 5,4 triệu tấn dăm khô từ gỗ rừng trồng năm 2011 (đưa Việt Nam trở thành nước xuất khẩu mặt hàng này lớn nhất thế giới) Các nước mua nguyên liệu thô của Việt Nam sản xuất thành phẩm, sau đó nhập trở lại Việt Nam với giá thành cao

Hiện Việt Nam chưa có chiến lược cụ thể về thu hồi giấy loại Ước tính, hiện trên cả nước chỉ có khoảng 7% là giấy thu hồi và Việt Nam bị xếp vào danh sách

các nước thu hồi, tái chế giấy thấp nhất thế giới Bình thường, giấy có thể sử dụng

và tái chế lại khoảng 6 lần Việc tái chế giấy giúp giảm khí thải độc hại ra môi trường, tránh phải chặt cây, chi phí chôn lấp do đó cần phải coi thu hồi giấy là một chiến lược của ngành công nghiệp giấy Trên thực tế, Nhật và Đức là 2 quốc gia hàng đầu trên thế giới về tái chế các sản phẩm từ giấy để phục vụ trở lại cho nhu cầu trong nước, với năng lực thu hồi từ 70 – 80% giấy phế loại từ cộng đồng Như vậy có thể thấy, họ là những nước giàu nhưng họ biết tiết kiệm tài nguyên, còn nước ta dù nghèo nhưng lại đang lãng phí rất nhiều tài nguyên

Nhìn chung trình độ công nghệ của ngành giấy Việt Nam rất lạc hậu Điều này gây

ra ô nhiễm môi trường trầm trọng và cũng làm giảm năng lực cạnh tranh của ngành giấy Hiện nay ở Việt Nam có 3 phương pháp sản xuất bột giấy chính là phương pháp sử dụng hóa chất, phương pháp cơ-lý, phương pháp tái chế giấy loại, đều là các phương pháp sử dụng nhiều hóa chất, năng lượng tạo ra sản phẩm sản xuất giấy

in báo, sản phẩm không đòi hỏi chất lượng cao Công nghệ sản xuất bột giấy bao gồm công nghệ bột sulfat tẩy trắng, công nghệ sản xuất bột theo phương pháp hóa nhiệt cơ, và phương pháp soude không thu hồi hóa chất, hoặc công nghệ sản xuất theo phương pháp kiềm lạnh – đều là công nghệ lạc hậu và dẫn tới các vấn đề về môi trường Bên cạnh đó công nghệ lạc hậu cũng gây lãng phí nguyên vật liệu, tăng cao chi phí sản xuất làm giảm năng lực cạnh tranh của ngành giấy

2.1.4.2 Giải pháp đề xuất và kiến nghị thúc đẩy nghành giấy phát triển

Các doanh nghiệp ngành giấy nên tham gia Paper Chem Vietnam 2013 là cơ hội tốt để công nghiệp giấy Việt Nam trao đổi kinh nghiệm và chuyển giao trong các lĩnh vực: Hóa chất, nguyên liệu thô, dây chuyền máy, thiết bị, linh kiện, công nghệ sản xuất bột, giấy, công nghệ môi trường và kể cả khâu thành phẩm Hiện, Áo,

Ấn Độ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan là những quốc gia hàng đầu trong những lĩnh vực này, và Việt Nam hoàn toàn có cơ hội tiếp cận với những công nghệ mới của họ

Các chuyên gia trong và ngoài nước cũng gợi ý ngành công nghiệp giấy Việt Nam nên đầu tư vào mạng lưới thị trường theo phương châm "Nguồn cung mạnh –

Nguồn cầu cao”, từ đó tạo cơ hội cho việc thiết lập quan hệ, đầu tư dự án; tăng cường sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp giấy và tính năng cạnh tranh quốc tế

Để phản ứng với việc xuất khẩu dăm gỗ ồ ạt như hiện nay, mới đây Công ty

cổ phần giấy An Hòa (Giấy An Hòa) đã kiến nghị tăng thuế xuất khẩu dăm mảnh lên 20% thay vì 5% như hiện nay, tạo điều kiện cho sản xuất bột giấy trong nước có nguyên liệu

Giấy là mặt hàng đặc biệt mang tính chất xã hội cao, đối tượng hưởng thụ lớn, có những đặc trưng riêng về công nghệ, dây chuyền, thiết bị, quá trình sản xuất

và quá trình đầu tư Để ngành giấy phát triển theo đúng vai trò của nó trong xã hội, thiết nghĩ, trước tiên chúng ta cần phải xác định ngành công nghiệp giấy là một trong những ngành công nghiệp quan trọng Do vậy, cần đầu tư thích đáng cho công tác định hướng, quy hoạch và có những chính sách ưu tiên về đầu tư

Các DN cho biết, họ mong muốn được các Bộ, ngành liên quan có chính sách khuyến khích thông qua việc hỗ trợ DN, các hộ gia đình trong việc đưa giống mới, năng suất cao vào trồng rừng nguyên liệu, các đối tượng tham gia trồng rừng cần được ưu tiên, ưu đãi về tín dụng, hỗ trợ kỹ thuật để xây dựng và phát triển vùng nguyên liệu Ngoài ra, để ngành giấy tiếp cận những công nghệ mới, cần tăng cường công tác đầu tư cho khoa học công nghệ, bảo vệ môi trường, khuyến khích DN đầu

tư nghiên cứu khoa học Bên cạnh đó, công tác đào tạo nguồn nhân lực cũng cần được đầu tư xứng đáng Đây là những điều mà hầu hết các DN sản xuất, kinh doanh ngành giấy đang mong chờ

Để quy hoạch ngành công nghiệp giấy đến năm 2020 có tính thực tiễn cao, Chủ tịch Hiệp hội Giấy và Bột giấy Việt Nam kiến nghị các cơ quan chức năng cần

ổn định chính sách thuế đối với ngành giấy theo lộ trình đã cam kết khi gia nhập WTO Miễn thuế cho việc thu gom, buôn bán giấy đã qua sử dụng để sản xuất giấy Bên cạnh đó, cần sớm ban hành quy định chỉ sử dụng giấy có độ trắng 82 - 85 ISO đối với sách học tập, vở, giấy văn phòng để hạn chế sử dụng chất tẩy trong ngành công nghiệp này Nhà nước cần có chính sách ưu đãi đối với ngành công nghiệp này

để kêu gọi vốn đầu tư nước ngoài vào sản xuất và chế biến bột giấy thông qua các

dự án đầu tư 100% vốn của nước ngoài, liên doanh, liên kết… Ngoài ra, Nhà nước cũng cần tạo điều kiện cho vay vốn đầu tư tín dụng, vốn ODA đầu tư phát triển vùng nguyên liệu

2.1.5 Nguyên liệu sản xuất giấy

2.1.5.1 Các loại nguyên liệu sản xuất giấy

Nguyên liệu chính để sản xuất giấy là sợi xenlulo có hai nguồn chính là từ

gỗ và phi gỗ Bên cạnh đó giấy loại đang ngày càng trở thành nguồn nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất giấy

Bột giấy từ nguyên liệu nguyên thủy( gỗ hay phi gỗ)

- Nguyên liệu từ gỗ là: các cây lá rộng hoặc lá kim

- Nguyên liệu phi gỗ như: các loại tre nứa, phế phẫm sản xuất: công-nông nghiệp như rơm rạ, bã mía và giấy loại Nguyên liệu đễ sản xuất bột giấy từ các loại phi gỗ có chi phí sản xuất thấp nhưng không phù hợp với nhà máy có công suất lớn

do nguyên liệu loại này được cung cấp theo mùa vụ và khó khăn trong việc bảo quản

Bột giấy từ giấy loại

Giấy loại ngày càng được sử dụng nhiều làm nguyên liệu cho nghành giấy do

ưu điễm tiết kiệm được chi phí sản xuất Giá thành bột giấy từ giấy loại luôn thấp hơn các loại bột giấy từ các loại nguyên liệu nguyên thuỷ vì chi phí vận chuyển, thu mua và xử lý thấp hơn Tính trung bình sản xuất 1 tấn giấy từ nguyên liệu giấy loại tiết kiệm được 17 cây gỗ và 1.500 lít dầu so với sản xuất giấy từ nguyên liệu nguyên thủy Hơn nữa chi phí đầu tư dây chuyền xử lý giấy loại thấp hơn dây chuyền sản xuất bột gỗ từ nguyên liệu nguyên thủy Bên cạnh đó sản xuất giấy từ giấy loại có tác động bảo vệ môi trường Tính trung bình sản xuất giấy từ bột tái sinh giảm được 74% khí thải và 35% nước thải so với sản xuất giấy tử bột nguyên.(tạp chí công nghiệp giấy tháng 12/2008)

So với bột giấy làm từ nguyên liệu nguyên thủy, bột giấy tái sinh có chất lượng kém hơn do đó không thể sử dụng đễ sản xuất các loại sản phẩm có chất lượng cao như các loại bao bì yêu cầu độ bền và độ dai lớn

2.1.5.2 Vùng nguyên liệu cho các nhà máy lớn

Khả năng đáp ứng nhu cầu thấp và không đồng đều vùng nguyên liệu tâp trung chủ yếu ở miền Bắc và miền Trung trong khi năng lực sản xuất lại tập trung phần lớn ở miền Nam

Tổng diện tích vùng nguyên liệu (bao gồm rừng tự nhiên, rừng trồng, đất trống đồi núi trọc) của Việt Nam là 1,548 ngàn ha và tập trung chủ yếu ở Đông Bắc

Bộ và Tây Nguyên Tuy nhiên hiện nay khả năng cung cấp của rừng hiện tại trên thự tế còn khá thấp do phần lớn các địa phương chưa chưa tận dụng được hết diện tích đất trống đồi trọc Diện tích đất phù hợp chiếm dưới 70% tổng diện tích vùng nguyên liệu của khu vực Trong đó, khả năng cung ứng so với tổng nhu cầu hiện tại

là không đồng đều và ở mức thấp Tỉnh Hòa Bình hiện đang là nơi có khả năng cung ứng tốt nhất( 72% nhu cấu khảo sát), xếp thứ 2 là Thanh Hóa(70,1%) các tỉnh thành phố còn lại khả năng cung ứng thấp hơn từ 2 – 63,5% và không đồng đều

Theo quy hoạch, vùng nguyên liệu cho nghành giấy tập trung phát triển ở 6 vùng bao gồm: Trung Tâm Bắc Bộ, Thanh Hóa, duyên hải Trung Bộ, Tây Bắc, Bắc tây Nguyên với tổng điện tích rừng 763 ngàn ha Phấn đấu đến năm 2020 sẽ đáp ứng nhu cầu nguyên liệu cho tổng công suất toàn nghành là 1.536 ngàn tấn/năm với hai vùng nguyên liệu chính là Trung Tâm Bắc Bộ và Duyên Hải Trung Bộ một điễm đáng lưu ý là, trong khi vùng nguyên liệu đều tập trung ở Miền Bắc và Miền Trung thì năng lực sản xuất giất tập trung lớn nhất lại ở Miền Nam Do vậy, các nhà máy sản xuất bột từ nguyên liệu nguyên thủy tại Miền Nam hiện nay đang gặp vấn đề về nguốn nguyên liệu Các doanh nghiệp chỉ tập trung sản xuất bột từ giấy phế liệu Các nhà máy giấy tại Miền Nam cũng phải nhập khẩu bột giấy với số lượng lớn do ở Việt Nam chưa có doanh nghiệp sản xuất bột giấy thương mại

2.2 Những nguyên tắc cơ bản quy định cho nguyên liệu làm giấy

2.2.1 Tiêu chuẩn về thành phần cấu tạo hóa học của nguyên liệu

Việc lựa chọn nguyên liệu làm giấy dựa trên tiêu chuẩn kỹ thuật quy định cho ngành giấy gồm có 3 tiêu chuẩn sau:

- Tiêu chuẩn thành phần hóa học của thực vật

- Tiêu chuẩn về thành phần kích thước xơ sợi

- Tiêu chuẩn về tốc độ tăng trưởng và luân kỳ khai thác nguyên liệu để duy trì sản xuất liên tục

2.2.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật về thành phần hóa học của thực vật

2.2.2.1 Hàm lượng (%) xenlulo toàn phần

Trong các xơ sợi thực vật chất xenlulo quyết định đặc tính của xơ sợi và cho phép sử dụng nó để làm giấy Xenlulo là một cacbonhydrat – nghĩa là nó bao gồm cacbon, hydro, oxy Công thức phân tử của nó là (C6H10O5)n, n là số đơn vị phân tử đường Xenlulo trong sợi thực vật có sự sắp xếp định hướng theo thứ tự, nơi các phân tử hợp khít nhau thành đoạn dài thì hình thành vùng kết tinh phát triển, ngược lại thì là vùng vô định hình, ở vùng này liên kết trong mạch trở nên lỏng lẻo, tác nhân hóa học dễ xâm nhập hơn và vì vậy dễ có phản ứng thủy phân hơn, điều này cũng giải thích vì sao chỉ số độ trùng hợp n của xenlulo có ảnh hưởng lớn đến tính chất và độ bền của xơ sợi Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đối với nguyên liệu làm giấy thì hàm lượng xenllulo trong tế bào thực vật phải đạt > 35 % Xơ sợi xenlulo

có thể thỏa mãn nhiều tính chất của giấy khi mà hầu hết lignin được loại bỏ và hemixenlulo được giữ lại nhiều nhất Trong giai đoạn sản xuất giấy có trải qua giai đoạn nghiền bột, đây là một giai đoạn quan trọng gây ra việc làm tan trong nước lớp

vỏ sơ sinh của xơ, và làm tăng khả năng thấm hút nước và trương nở của xenlulo Khi đó xơ sợi trở nên mềm dẻo, khả năng liên kết giữa các vi xơ trong tờ giấy càng tăng, nhiều chỉ tiêu độ bền, tính chất cơ lí của tờ giấy được phát triển hoàn thiện.Với những đặc điểm đó có thể nói: Sợi xenlulo là một nguyên liệu lí tưởng, không thể có một nguyên liệu nào có thể thay thế được xenlulo trong lĩnh vực sản xuất giấy

2.2.2.2 Hàm lượng (%) hemixenlulo

Hemixenlulo cũng là những hidratcacbon nhưng đây là loại polysaccarit dị thể, các đơn vị cơ sở có thể là đường hexose hoặc đường pentose Hemixenlulo chiếm tỉ lệ khoảng 13 – 25 % trong các thành phần của cây Độ bền hóa học và bền nhiệt của hemixenlulo thấp hơn so với xenlulo vì chúng có độ kết tinh và độ trùng hợp thấp hơn Đặc trưng của nó là có thể tan được trong dung dịch kiềm loãng So với xenlulo nó dễ bị thủy phân hơn rất nhiều lần trong môi trường kiềm hay axít Hemixenlulo thường tồn tại ở dạng mạch nhánh và là trạng thái vô định hình Còn những phân tử hemixenlulo mạch thẳng giống như phân tử xenlulo thì có một phần

ở trạng thái kết tinh hêmixenlulo đơn giản có thể được tách ra dưới tác dụng của các hóa chất dùng trong quá trình nấu gỗ, hêmixenlulo phức tạp loại này liên kết khá

chặt chẽ với lignin và do vậy cần có những phản ứng hòa tan lignin khá mạnh Hemixenlulo rất ưa nước, sự có mặt của nó trong bột làm cho bột dễ nghiền hơn và

có thể làm tăng một số tính năng cơ lí như độ bền kéo và độ bền va đập, tuy nhiên làm giảm tính bền hóa học

2.2.2.3 Hàm lượng (%) lignin

Lignin chiếm tỉ lệ khoảng 25 – 30 %, là một bộ phận quan trọng sau xenlulo,

nó là phần còn lại của thực vật sau khi đã thủy phân các polisaccarit và axít polyuronic theo những quan điểm mới nhất hiện nay thì lignin có thể coi là một hợp chất thuộc nhóm hydrocacbon thơm và hidrocacbon no có ba cacbon Lignin có cấu trúc phức tạp, là một polyphenol có mạng không gian mở Thành phần của nó thay đổi tùy theo loại gỗ, tuổi của cây hoặc vị trí của nó trong cấu trúc gỗ Công thức cấu tạo của lignin là phenylpropan Lignin là hợp chất liên kết các tế bào của gỗ và quá trình sản xuất bột giấy là quá trình tác kích vào lignin để làm phân li các tế bào sợi Chỉ tiêu này càng thấp càng tốt vì nó là chất keo tự nhiên gây trở ngại cho việc tách

nó và tách các thành phần phụ trợ khác khỏi các tế bào thớ sợi làm giấy Thành phần này cao thì tiêu hao nhiều hóa chất để tách nó, làm cho giấy có màu sẩm tốn hóa chất để tẩy

2.2.2.4 Các chất trích ly

Có rất nhiều chất thuộc thành phần này, chủ yếu là các chất dễ hòa tan trong các dung môi như dầu, nước, benzen, etanol, metanol, axetol…Những chất này có tính ưa nước và ưa dầu và không được coi là thành phần cấu trúc của gỗ Các chất trích ly thường có mùi, có màu và có vị khá đặc trưng Thành phần của các chất trích li thay đổi rất nhiều giữa các loại gỗ và hàm lượng của chúng phụ thuộc vào điều kiện tăng trưởng của cây

2.2.2.5 Các chất hòa tan hữu cơ

Chiếm khoảng 2 – 3 % thành phần các chất của cây gỗ cứng và 10 % đối với

gỗ mềm.Các chất trích li đặc biệt là nhựa cây có ảnh hưởng lón đến quá trình sản xuất bột giấy và giấy mặc dù tỉ lệ của nó trong cây khá nhỏ như: làm kết tủa nhựa trong quá trình nấu bột bằng phương pháp sulphit, hay làm tiêu hao hóa chất trong quá trình nấu kiềm gây ra hiện tượng nổi bọt trong quá trình gia công rửa bột xeo giấy Vì vậy, mà trước khi nấu bột người ta thường cắt mảnh dăm và chứa trên bãi một thời gian để nó làm bốc hơi các chất tinh dầu, đường và nhựa cây

2.2.2.6 Các chất tro vô cơ

Các chất vô cơ trong gỗ vùng ôn đới chiếm khoảng 0,1 - 0,5 % Với xứ nhiệt đới con số này là 2 – 5 % Hàm lượng chất vô cơ trong gỗ được đo bằng hàm lượng tro của mẫu Hàm lượng tro trong nguyên liệu thay đổi nhiều vào điều kiện môi trường sống của cây và vị trí của cây sinh trưởng, cũng như phụ thuộc vào các loại cây khác nhau Sự tồn tại các chất vô cơ là sự cần thiết cho sự phát triển của cây, nhưng chúng cũng gây ra nhiều bất lợi trong khi nấu bột giấy, thu hồi hóa chất tạo cấu cặn bám vào thành thiết bị trao đổi nhiệt, và gây khó khăn cho quá trình gia công chế biến tẩy trắng bột giấy Các ion sắt, coban, đồng thúc đẩy phản ứng gây cắt mạch hydratcacbon làm ảnh hưởng xấu đến quá trình chế biến hóa học xenlulo

để sản xuất tơ sợi nhân tạo hay các xenlulo biến tính khác

2.2.3 Tiêu chuẩn về thành phần kích thước xơ sợi

Sau khi tách lignin và các thành phần phụ trợ khác của nguyên liệu, ta được tập đoàn xơ sợi được gọi là bột giấy Bột giấy còn phải được xét tỉ lệ các chiều dài

xơ sợi, hình dạng loại sợi Bột giấy được coi là chất lượng tốt khi có thành phần xơ dài chiếm tỉ lệ cao và kích thước xơ sợi tương đối đồng đều Về tương quan tỉ lệ thành phần kích thước xơ sợi trong nguyên liệu thì tỉ lệ xơ dài (≥ 4 mm) phải cao, sau đến xơ trung bình (> 2 mm), tỉ lệ xơ ngắn (≤ 2 mm) và quá ngắn (< 1 mm) phải chiếm rất ít Ngoài chiều dài xơ sợi còn chú ý cả đường kính xơ sợi Xơ sợi có chiều dài lớn và đường kính nhỏ tốt hơn loại chiều dài ngắn mà đường kính lớn Điều này

có ý nghĩa tăng cường bề mặt tiếp xúc và số lượng nhóm OH được hướng ra phía ngoài nhiều.Vì khi nguyên liệu bột dễ đánh tơi, chổi hóa, mỗi thỏi sợi sẽ thành những bó sợi cắt ngắn theo yêu cầu hợp lí làm tăng bề mặt xung quanh lên nhiều nhóm OH được hướng ra ngoài, tạo điều kiện cho sợi được đan dệt thuận lợi Các nhóm OH mặt ngoài xơ sợi dễ liên kết bằng ái lực hóa học do vây khi xeo sẽ đan dệt tốt và làm tăng tính bền cơ lí của tờ giấy Điều này giải thích một thực tế sản xuất là bề mặt tờ giấy sản xuất bằng bột gỗ mật độ sợi phân bố đều hơn bề mặt tờ giấy sản xuất từ bột tre, lồ ô…

2.2.4 Tiêu chuẩn về tốc độ tăng trưởng

Trên đây chỉ là điều kiện cần về chất lượng đối với nguyên liệu làm giấy, nhưng mới chỉ đáp ứng yêu cầu này thì chưa đủ Nguyên liệu dùng để sản xuất giấy còn đòi hỏi loại cây có tốc độ tăng trưởng nhanh, trữ lượng lớn, phải đảm bảo luân

kì khai thác cho công nghệ sản xuất giấy một cách liên tục và lâu dài Nếu nguyên liệu có tốc độ tăng trưởng chậm và trữ lượng không lớn, không đảm bảo luân kì khai thác liên tục ,không đảm bảo hiệu quả kinh tế thì cũng không đảm bảo tiêu chuẩn nguyên liệu làm giấy

2.3 Yêu cầu kinh tế kỹ thuật của nguyên liệu để sản xuất bột giấy

Để sản xuất bột giấy người ta có thể sử dụng nhiều loại nguyên liệu thực vật khác nhau tùy theo lĩnh vực sử dụng, hoàn cảnh và điều kiện tự nhiên của mỗi vùng Việc chọn nguyên liệu để sản xuất bột giấy dựa vào một số yếu tố sau:

Nguyên liệu phải có hàm lượng xenlulo, hemixenlulo cao, hàm lượng lignin thấp ,đây là yếu tố quan trọng nhất, ngoài ra các thành phần tro, khoáng chất thấp, ít

nhựa, sáp, tinh dầu và các tạp chất tức là xem xét thành phần cấu tạo hóa học của nguyên liệu đó theo tỉ lệ các hợp chất tạo thành

Tính chất của xơ sợi: Tỉ lệ thành phần và độ đồng đều của các loại xơ trong nguyên liệu, độ bền cơ lí của nó Tính chất hình học của xơ: kích thước chiều dài, chiều rộng, hình dạng xơ Đây là những tính chất rất cần thiết tạo nên những tính chất rất đặc biệt cho tờ giấy mà những dạng nguyên liệu khác không thể thay thế được Ngoài việc bảo đảm các chỉ tiêu về mặt kỹ thuật, cần lưu ý về mặt kinh tế có những yêu cầu sau:

Nguyên liệu phải có trữ lượng lớn, tập trung theo vùng để tổ chức khai thác công nghiệp được Nguyên liệu phải dễ khai thác, tiện giao thông vận chuyển về nơi sản xuất Công tác tồn trữ và bảo quản thuận lợi dễ dàng, ít bị hao hụt, khó bị mục nát bởi nấm mốc hay vi sinh Không kém phần quan trọng nếu là nguyên liệu đó không phải do tự nhiên sinh ra, mà do con người trồng thì vấn đề năng xuất và chu

kỳ sinh trưởng, phương thức canh tác, chăm sóc và thu hoạch cũng cần phải chú ý

Tất cả các yếu tố ấy tổng hợp nên yếu tố có giá thành rẽ, phù hợp với điều kiện sản xuất của mỗi xí nghiệp nhà máy và nền kinh tế quốc dân

2.4 Giới thiệu về cây cỏ Vetiver

Không có nhiều loài cây vừa độc đáo, đa năng, vừa kinh tế, hiệu quả, thân

thiện với môi trường, lại đơn giản như cây cỏ Vetiver Không có nhiều loài cây đã

từng được sử dụng một cách lặng lẽ từ hàng trăm năm nay, rồi bỗng nhiên được phổ biến, ứng dụng rộng rãi và nhanh chóng đến vậy trong vòng 20 năm trở lại đây trên

khắp thế giới, như cây cỏ Vetiver Và chắc cũng không có nhiều loài cây được đặt cho nhiều cái tên thân thương, trìu mến như cây cỏ Vetiver: nào là “cây cỏ lý

tưởng”, “cây cỏ độc đáo”, “cây cỏ thần diệu”, “cây cỏ đa năng”v.v., rồi thì “bức tường sống”, “hàng rào sống”, “neo đất sống” v.v ( theo Paul Trương)

Cỏ Vetiver với tính năng đa dụng và có sinh khối lớn, đã được nhiều nước

trên thế giới nghiên cứu và sử dụng làm

nguyên liệu giấy

Giới thiệu sơ lược về cỏ Vetiver:

- Tên tiếng Anh: Vetiver grass

- Tên khoa học: Vetiver zizanioides Linn

- Họ: Gramminae

2.4.1 Đặc tính về hình thái học

Cỏ Vetiver không bò lan và thân rễ

đan xen nhau có thể phát triển rất nhanh,

trong một số ứng dụng chiều sâu của rễ có

thể đạt tới 3-4m trong năm đầu.Hệ thống rễ

sâu có thể làm cho cỏ vetiver chịu hạn lớn

Hình 2.1: Cỏ Vetiver

Thân cứng và thẳng có thể đứng thẳng khi dòng chảy khá sâu Các hàng rào

cỏ dài dược hình thành khi chúng dược trồng gần nhau và tạo thành một lưới chắn phù sa rất hiệu quả Các mầm cỏ mới xuất hiện từ gốc giúp nó chịu được áp lực lớn Các rễ mới phát triển từ các mấu khi bị vùi lấp dưới lớp phù sa, cỏ vetiver sẽ tiếp tục sinh trưởng trong lớp đất bồi mới và sau cùng tạo thành các bờ chắn cao phù sa không bị trôi đi

2.4.2 Các đặc tính sinh lý học

- Chịu đựng sự thay đổi khí hậu lớn như hạn lâu ngày, lũ ngập và nhiệt độ từ

140C đến 600C Có thể mọc rất nhanh sau ảnh hưởng của hạn hán, sương muối, nước mặn và các hóa chất bất lới khác trong đất sau khi điều kiện thời tiết tốt lên hoặc các chất màu được bón vào đất

- Chịu được pH cao 3- 12.5

- Chịu được đất nhiễm phèn, đất ngập mặn

- Có khả năng sinh trưởng và phát triển trong những vùng bị nhiễm: Nhôm, Acid, Asenic, Catmi, Đồng, Crom, Chì, Mangan, Thủy ngân, Niken, Selen và kẽm

Vì vậy cỏ Vetiver có thể dùng khử độc trong các vùng đất và nước bị ô nhiễm

- Các đặc tính sinh thái: mặc dù cỏ vetiver có thể thích nghi với diều khiện khí hậu khắt nghiệt nhưng nó lại không chịu được bóng râm, bóng râm sẽ làm giảm sự

phát triển của nó Vậy cỏ Vetiver phát triển tốt nhất trong điều kiện thoáng và cũng

cần phải làm cỏ ở giai đoạn đầu

2.4.3 Đặc điểm sinh thái học

Là giống cỏ điển hình của miền nhiệt đới, mặc dù có những khả năng độc

đáo nêu trên, cỏ Vetiver không chịu được bóng râm Bóng râm làm giảm khả năng

sinh trưởng và phát triển của cỏ, thậm chí có thể làm cho nó lụi đi Vì vậy, tốt nhất

là nên trồng cỏ Vetiver ở nơi đất trống, không bị các loài cây cỏ khác che phủ, thậm

chí khi mới trồng có thể cần phải trừ cỏ dại Khi trồng ở những nơi nền đất không

ổn định, dễ bị sạt lở, xói mòn, cỏ Vetiver trước hết giúp hạn chế được sạt lở, xói

mòn, tiến tới ổn định nền đất (đặc biệt là nơi đất dốc), tiếp đó giúp cải thiện điều kiện môi trường, vi khí hậu, để sau đó có thể trồng được những loài cây khác mà ta

muốn Với những đặc điểm như vậy, có thể coi cỏ Vetiver như là giống cây tiên

phong ở những vùng đất xấu

2.4.4 Các đặc tính về gen

Có 2 kiểu gen của cỏ Vetiver Zizanioides đang được áp dụng cho các mục

đích bảo vệ đất, nước và ổn định đất

- Kiểu gen Bắc Ấn Độ loại cỏ hoang dại được gieo bằng hạt

- Kiểu gen Nam Ấn Độ có khả năng tạo màu cho đất thấp hoặc bất thụ

Ở Việt nam, Vetiver được gọi là cỏ Hương bài và cũng là cỏ Hương Lau, được phân loại là V zizanioiddes L Trong tên cây rừng Việt Nam( nhà xuất bản

nông nghiệp, 1992) Giống cỏ này được trồng ở Thái Bình để sản xuất dầu thơm và

do vậy có thể nói rằng nó bắt nguồn từ Nam Ấn Độ và thuộc loài Monto

Một số ứng dụng của cỏ Vetiver tại Việt Nam: trên hàng chục năm qua cỏ Vetiver đã được nhiều tổ chức và cá nhân nghiên cứu và triển khai nhiều thí nghiệm

ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau

2.4.5 Giá trị sử dụng

Cỏ Vetiver có thể trồng để thu hoạch trực tiếp như một loại nông sản nhưng

hàng loạt nghiên cứu thử nghiệm và ứng dụng đại trà trong 20 năm qua ở nhiều

nước trên thế giới còn cho thấy, cây cỏ Vetiver đặc biệt có hiệu quả trong các lĩnh

vực phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai ( lũ lụt, xói mòn, trượt lở,sạt lở, đất dốc, xói lở

bờ song, bảo vệ taluy đường, bờ kênh mương…), bảo vệ các lưu vục song, các rừng đầu nguồn, bảo vệ môi trường ( giảm nhẹ ô nhiễm đất và nước, xử lý nước thải, rác thải, dư lượng thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật…) và chưa kể hang loạt ứng dụng khác ( Paul Trương và ctv, 2007)

Phần thân lá khi còn non có thể dùng làm thức ăn chăn nuôi rất tốt Bộ rễ chùm rất dài, cắm xuống đất sâu, làm thành một bức tường vững chai, chóng lũ lụt, sạt lỡ, xói mòn Tinh dầu từ rễ dùng để chế tạo ra loại nước hoa Pure Vetiver, rễ khô bện thành các mặt hàng thủ công, mỹ nghệ (quạt cỏ, túi cỏ, nón cỏ, thảm cỏ, đệm

cỏ…) Cỏ Vetiver thuộc thực vật C4 cho năng suất chất xanh cao và hấp thụ tốt các

lượng chất dư thừa photpho, magie… Chính vì vậy, có thể sử dụng loài cỏ này vào mục đích xử lý các vùng đất và nước bị ô nhiễm bởi kim loại nặng Phân hủy tạo thành nguồn chất mùn cho đất, giúp đất có độ thoáng thích hợp để giữ nước, không khí và dự trữ dinh dưỡng cho đất, ở Việt Nam đã sử dụng để sử lý chất độc Dioxin

ở Huế Ở nước ta, sử dung cỏ Vetiver chủ yếu chống xói mòn đất, lũ, lụt, phần lớn

cỏ được trồng để lấy rễ đễ bán, chiết xuất tinh dầu và hầu như phần thân lá không

sử dụng

2.4.6 Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của cỏ Vetiver ở năm thứ nhất, thứ hai và thứ ba được thể hiện

ở Bảng 2.1 và Bảng 2.2

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cỏ Vetiver ở năm thứ nhất

Bảng 2.2: Thành phần hóa học của cỏ Vetiver ở năm thứ hai

Thành phần Cỏ Vetiver ở năm thứ hai

2.5 Khả năng sản xuất giấy từ cỏ Vetiver

2.5.1 Những điều kiện thích hợp của cỏ Vetiver trong sản xuất giấy

- Chu kỳ khai thác ngắn, năm thứ hai sau khi cắt một tháng có thể cho khai thác

- Trồng một lần có thể cho khai thác đến 10 năm

- Năng suất thu hoạch cao

- Thích hợp với nhiều vùng sinh thái, đặc biệt có thể tân dụng những vùng đất

mà loại cây trồng khác không cho giá trị kinh tế hoặc dùng với mục đích bảo vệ đất,

xử lý nước thải

- Là loại cây có thành phần hóa học tương đối tốt cho nguyên liệu sản xuất giấy

so với một số nguyên liệu khác