Nghiên cứu quá trình tạo bột giấy từ thân cây ngô bằng phương pháp xút có bổ sung chất xúc tác anthraquinone

LỜI NÓI ĐẦU Để đánh giá kết học tập, đào tạo trƣờng đồng thời giúp sinh viên hoàn thiện kiến thức đƣợc trang bị vận dụng kiến thức vào thực tiễn sản xuất, đƣợc phân công khoa Lâm học, Ban giám hiệu Trƣờng ĐHLN, tơi thực khố luận: “Nghiên cứu q trình tạo bột giấy từ thân ngơ phương pháp xút có bổ sung chất xúc tác (Anthraquinone)” Nhân dịp cho phép tơi đƣợc bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu, thầy cô giáo khoa Chế biến Lâm sản môn Khoa học gỗ, đặc biệt hƣớng dẫn tận tình TS Nguyễn Thị Minh Nguyệt Đã giúp tơi hồn thành khóa luận Mặc dù cố gắng nhƣng thời gian lực hạn chế, bƣớc đầu làm quen với cơng tác nghiên cứu khoa học Vì đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót, mong đƣợc góp ý, bổ sung thầy giáo bạn đọc để khóa luận đƣợc hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn ! Xuân Mai, ngày 10 tháng năm 2011 Sinh viên thực hiên Nguyễn Thị Thảo ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam gia nhập WTO, tiến trình cam kết mở cửa thị trƣờng đƣợc thực đồng thời rào cản thƣơng mại, bảo hộ khơng cịn Ngành giấy đƣợc đón nhận thơng tin đầu tƣ hấp dẫn, giấy ngành kinh tế vô quan trọng kinh tế quốc dân Giấy không phƣơng tiện để ghi chép, in ấn, lƣu trữ hay trao đổi thông tin mà giấy đƣợc xem nhƣ số để đánh giá tiến nhân loại Cùng với phát triển kinh tế, khoa học kĩ thuật công nghệ, đời sống vật chất, tinh thần ngƣời không ngừng nâng cao, dân số tăng kéo theo nhu cầu sử dụng giấy tăng lên Mức tiêu thụ giấy bình quân đầu ngƣời Việt Nam năm 2000 kg/ngƣời/năm, năm 2004 13 kg/ngƣời/năm Theo dự báo, mức tiêu thụ giấy bình quân đầu ngƣời/năm Việt Nam năm 2010 năm 2020 ƣớc đạt 22,5 33,5 kg (bản công bố thông tin Công ty Cổ phần Giấy Tân Mai) Để đáp ứng đủ nhu cầu giấy, ngành công nghiệp giấy cần lƣợng nguyên liệu lớn , hàng năm nƣớc phải nhập 43% sản lƣợng nguyên liệu bột giấy Gỗ tự nhiên gỗ rừng trồng khơng đủ, vấn đề đặt trƣớc mắt cho ngành công nghiệp sản xuất giấy – bột giấy phải cung cấp đầy đủ cho nhu cầu sử dụng ngƣời Việc nghiên cứu phƣơng pháp để tận dụng hiệu loại nguyên liệu phế thải ngành nông nghiệp hƣớng nghiên cứu có nhiều triển vọng đƣợc nhà khoa học quan tâm việc nghiên cứu bổ sung chât xúc tác trình nấu để nâng cao hiệu suất bột vô cần thiết Xuất phát từ yêu cầu đồng thời đƣợc đồng ý Giáo viên hƣớng dẫn Bộ môn Khoa học gỗ, tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu trình nấu bột giấy từ thân ngơ phương pháp xút có bổ sung chất xúc tác (Anthraquinone)” CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Mục tiêu, đối tƣợng, phạm vi, nội dung phƣơng thức nghiên cứu 1.1.1 Mục tiêu Xác định đƣợc ảnh hƣởng chất xúc tác đến hiệu suất chất lƣợng bột giấy sau nấu 1.1.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Thân ngô (phế liệu nông nghiệp) - Cây ngô đƣợc trồng thôn Yên Thái – xã Đông Yên – huyện Quốc Oai – Hà Nội - Phạm vi nghiên cứu đề tài tập trung xem xét ảnh hƣởng chất xúc tác đến trình nấu bột từ thân ngơ phƣơng pháp xút 1.1.3 Nội dung nghiên cứu * Nội dung phục vụ nghiên cứu: - Thu thập nguyên liệu tạo mẫu nghiên cứu - Xác định độ ẩm nguyên liệu - Pha chế dịch nấu xút (nồng độ 100 g/l) * Nội dung chính: - Nghiên cứu ảnh hƣởng chất xúc tác đến hiệu suất bột chất lƣợng bột sau nấu (đề tài tiến hành nghiên cứu với mức dùng chất xúc tác Antraquinone khác nhau: 0,2%, 0,4%, 0,6% so với nguyên liệu mẻ nấu đƣợc thực nhiệt độ nấu 80oC, thời gian bảo ôn 60 phút) - Đánh giá chất lƣợng bột sau nấu: xác định hàm lƣợng α – cellulose xác định hàm lƣợng lignin lại bột sau nấu 1.1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp thực nghiệm: tiến hành thực nghiệm nấu bột giấy từ thân ngô xác định hiệu suất bột sau nấu đồng thời xác định hàm lƣợng lignin lại bột - Phƣơng pháp kế thừa: kế thừa kết nghiên cứu chuyên đề, đề tài có liên quan - Phƣơng pháp tiêu chuẩn 1.2 Tổng quan ngành giấy 1.2.1 Lịch sử phát triển ngành giấy Thời cổ đại trƣớc phát minh giấy, ngƣời Trung Quốc biết dùng dây tết lại để ghi nhớ việc, sau viết khắc lên vật liệu nhƣ gỗ, tre trúc, đá xƣơng động vật, đến năm cuối thời Xuân Thu lại dùng lụa mỏng để viết chữ, ngƣời Ai Cập biết dùng lồi cỏ bên bờ sơng Nile, ngƣời Ấn Độ sử dụng cây, ngƣời Hi Lạp dùng đồ gốm sứ,… làm vật liệu để viết Đến thời Đông Hán Trung Quốc, Thái Luân tổng kết lại kinh nghiệm ngƣời trƣớc đến năm 105 sau công nguyên, ông đề xuất sử dụng vỏ đay gai, rẻ rách, lƣới đánh cá dùng làm nguyên liệu để sản xuất bột giấy giấy, đƣợc giới công nhận ngƣời phát minh kĩ thuật sản xuất giấy (1) Nhà máy giấy giới xuất Châu Âu gần Cordoba, sau Seville Nhà máy Ý đƣợc xây dựng gần Fabriano khoảng năm 1250 Vào khoảng kỉ XIII, xuất loai giấy nghệ thuật Pháp, nhƣng phải đến năm 1384 Troyes có Nhà máy giấy, sau Essones Năm 1445, Gutenberg (Đức) phát minh máy in Tháng Giêng năm 1799, Louis – Nicolas Robert (1761 - 1828), đốc công trẻ Nhà máy Essones cha phát minh máy xeo giấy liên tục Đây mốc lịch sử quan trọng từ giấy đƣợc sản xuất nhanh hơn, nhiều rẻ Năm 1825, sản lƣợng giấy khổng lồ đạt đƣợc Châu Âu, Mĩ Riêng năm 1850, có 300 máy xeo giấy Anh Pháp (2) Công nghệ sản xuất giấy tiếp tục phát triển mạnh với phát triển ngành công nghiệp giấy Cuối kỷ XX, giới có khoảng gần 5900 nhà máy, xí nghiệp sản xuất bán thành phẩm xơ sợi với tổng công suất gần 220 triệu tấn/năm, 8830 nhà máy sản xuất giấy cacton loại, tổng công suất 350 triệu tấn/năm, hàng ngàn doanh nghiệp, sở vừa nhỏ đáp ứng nhu cầu ngày tăng nhân loại giấy sản phẩm giấy (2) Bảng 1.1: Quy mơ trung bình doanh nghiệp sản xuất bột giấy giấy Quy mô công suất (tấn/nhà máy/năm) NƢỚC, KHU VỰC Nhà máy bột giấy Nhà máy giấy Indonesia 370.000 136.000 Nhật Bản 353.000 72.000 Bắc Mĩ (Mĩ, Canada) 320.000 188.000 Tây Âu 200.000 95.500 Thái Lan 159.000 83.000 Malaysia 145.000 65.000 Philippin 78.300 208.000 Việt Nam 4.740 4.880 Trung Quốc 4.000 7.400 (Nguồn:Bài giảng công nghệ sản xuất bột giấy, Lê Quang Diễn) Sự lên xuống thất thƣờng giá bột tiếp tục gây khó dễ cho ngành cơng nghiệp giấy Cơ chế cung cấp bột giấy theo hợp đồng dài hạn giá cố định có lợi cho ngƣời sản xuất giấy nhƣ ngƣời sản xuất bột giấy, làm giảm rủi ro kinh doanh Sản xuất bột giấy toàn cầu khoảng 200 triệu tăng trƣởng khoảng 3,6% /năm; bột tái sinh chiếm khoảng 50%, bột hóa bột tiếp tục tăng (7) Đáp ứng nhu cầu tăng lên thị trƣờng, từ năm 2001 – 2005 có khoảng 24 triệu cơng suất sản xuất giấy đƣợc lắp đặt tồn giới, khoảng 51% lắp dặt Trung Quốc Điều chứng tỏ tính sát thực dự báo tiềm to lớn ngành sản xuất bột giấy giấy giới nói chung khu vực nhƣ Việt Nam nói riêng tƣơng lai Sản xuất bột hóa học, bột tăng trƣởng 2,05 – 2,84% hàng năm (bột kraft tẩy trắng sản xuất từ gỗ cứng – BHKP) Sản xuất bột tái sinh tăng trƣởng cao vào khoảng 2,9%/năm (7) Công suất giấy tăng trƣởng liên tục Châu Á làm nhu cầu bột bùng phát Sản xuất bột có chi phí cao chuyển dịch xuống Quốc gia phƣơng Nam Á Đông Nam Á để giảm chi phí Sự bành trƣớng lực sản xuất bột diễn Châu Mĩ La Tinh, Nga Đông Nam Á (7) Hiện nay, Tập đoàn sản xuất giấy bột giấy tự quy hoạch (theo quốc gia) nguồn rừng nguyên liệu chiến lƣợc Việt Nam điểm đến Tập đoàn (7) 1.2.2 Ngành giấy Việt Nam 1.2.2.1 Bối cảnh đời bƣớc phát triển ban đầu Việt Nam Trung Quốc có địa hình liền kề, trị ràng buộc nên nghề giấy Việt Nam phát triển sớm Trong trình hình thành phát triển nghề làm giấy lên số vùng, số làng đƣợc nƣớc biết tên Đó vùng giấy ngoại vi phía tây thành Thăng Long, n Hịa - Kẻ Bƣởi…(8) Cùng với tiến trình lịch sử, có số nhà máy giấy quy mô tƣơng đối lớn đời, nhà máy giấy Hồng Văn Thụ (tiền thân nhà máy giấy Đáp Cầu Pháp), nhà máy giấy Lửa Việt, nhà máy giấy Lam Sơn…(8) Năm 1959, nhà máy giấy Việt Trì đƣợc xây dựng với công suất 18.000 tấn/năm Cũng thời gian này, công ty giấy hóa phẩm Đồng Nai (Cogido) đời tiếp cơng ty kỹ nghệ giấy Việt Nam (Cogivina) Năm 1982, đời nhà máy Giấy Bãi Bằng quy mô lớn đại nƣớc với công suất 55.000 tấn/năm, đem lại hi vọng lớn cho ngành giấy toàn quốc (8) 1.2.2.2 Thực trạng ngành giấy Việt Nam Nền kinh tế nƣớc ta đà phát triển, ngành cơng nghiệp nói chung ngành giấy nói riêng đứng trƣớc hội thách thức lớn Hiện nay, ngành sản xuất giấy nƣớc phải cạnh tranh mạnh mẽ với giấy nhập ngoại Với công nghệ sản xuất đại, giấy ngoại nhập Thái Lan, Indonesia, Trung Quốc có chất lƣợng tốt, giá chấp nhận đƣợc làm cho tình hình tiêu thụ giấy sản xuất nƣớc gặp nhiều khó khăn (8) Theo Hiệp hội giấy Việt Nam, tồn ngành có khoảng 300 đơn vị sản xuất kinh doanh với quy mô khác nhau, gồm doanh nghiệp thuộc Tổng công ty giấy Việt Nam, doanh nghiệp Nhà nƣớc thuộc Hà Nội, Thanh Hóa, Nghệ An, Huế, Bình Dƣơng, Long An, cịn lại cơng ty cổ phần, công ty TNHH, HTX doanh nghiệp tƣ nhân Các đơn vị sản xuất phân bố khắp miền đất nƣớc nhƣng tập trung đông khu vực Bắc Ninh (khoảng 100 đơn vị) thành phố Hồ Chí Minh (khoảng 60 đơn vị) (8) Việt Nam gia nhập WTO, tiến trình cam kết mở cửa thị trƣờng đƣợc thực hiện, rào cản thƣơng mại, bảo hộ khơng cịn Ngành giấy đƣợc đón nhận thơng tin đầu tƣ hấp dẫn nhƣng đồng thời phải sức ép cạnh tranh khốc liệt nhà đầu tƣ nƣớc tăng cƣờng dầu tƣ sản xuất giấy Việt Nam Một nguồn cung tăng, làm cho toàn tăng giá sản phẩm ngành giấy them khó khăn, phải đối mặt với chiến giá Nƣớc ta có nguồn nguyên liệu cung cấp cho ngành giấy lớn Nhƣng nƣớc chƣa có nhà máy chuyên sản xuất bột giấy nào, dẫn đến cân đối sản xuất bột giấy lƣợng bột thiếu hụt phải nhập từ nƣớc nên ngành giấy nƣớc phải chịu tác động không nhỏ giá bột giới biến động (8) Quyết định 160/1998/QĐ-TTg ngày 04/9/1998 Thủ tướng Chính phủ vè việc phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển ngành công nghiệp giấy đến năm 2010 nêu rõ: “Mục tiêu ngành công nghiệp giấy đến năm 2010 khai thác phát triển nguồn nhân lực sản xuất, bảo đảm 85 – 90% nhu cầu tiêu dùng nước, bước tham gia hội nhập khu vực Đổi thiết bị đại hóa cơng nghiệp, kết hợp hài hòa đầu tư xây dựng với đầu tư chiều sâu, mở sở có, phát triển nguồn nguyên liệu, cân đối tiêu dùng sản xuất, xuất nhập khẩu, tăng sản lượng, đảm bảo chất lượng sức cạnh tranh hàng hóa, góp phần tăng trưởng kinh tế, góp phần thực cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước” Chủ trƣơng quan điểm phủ mặt vĩ mô chiến lƣợc phát triển ngành công nghiệp giấy Việt Nam đắn, nhƣng nhiều nguyên nhân khác nhau, nên việc thực hiên định 160 khó khăn, số tiêu không đạt đƣợc Xuất phát từ thực tế diễn biến phát triển ngành công nghiệp giấy Việt Nam, Bộ Công nghiệp Quyết định số 2727/QĐ – TDTP ngày 15/10/2004 giao cho Tổng Công ty Giấy Việt Nam thực lập quy hoạch điều chỉnh phát triển ngành công nghiệp giấy Việt Nam vùng nguyên liệu giấy đến năm 2010, tầm nhìn 2020 (7) Về tiêu sản lƣợng: Với tốc độ tăng trƣởng bình quân 10 – 11%/năm thời kì 2006 đến năm 2020, tiêu sản lƣợng bột giấy dự kiến nhƣ sau: sản lƣợng giấy sản xuất nƣớc đạt 1.380.000 tấn/năm 2010 dự kiến đạt 3.600.000 tấn/năm 2020 Sản lƣợng bột giây sản xuất nƣớc đạt 600.000 tấn/năm 2010 dự kiến đạt 800.000 tấn/ năm 2020 (8) Theo nhận định chuyên gia gai đoạn 2008 - 2010 giai đoạn: Cơ hội đầu tƣ vàng ngành giấy Việt Nam 1.2.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng thân ngô nƣớc Hiện nƣớc ta có nhiều hƣớng nghiên cứu tạo bột giấy từ phế liệu nông nghiệp nhƣ: - Nghiên cứu sản xuất cellulose công nghệ nguyên liệu giấy ngắn ngày (bã mía, rơm rạ) – Viện cơng nghiệp giấy cellulose năm 1997 - Xác định hàm lƣợng thành phần hóa học cỏ voi làm sở cho việc sử dụng loại phế liệu nông nghiệp ngành sản xuất giấy bột giấy Trịnh Văn Tấn, Nguyễn Thị Châu, Đại Học Lâm Nghiệp - Nghiên cứu sử dụng vật liệu tre nứa, rơm rạ đất sét xây dựng đại Viện Khoa Học Công Nghệ Việt Nam - Sản xuất ván nhân tạo từ loại dăm gỗ kết hợp với rơm rạ ván ép từ rơm rạ Viện Khoa Học Công Nghệ Việt Nam - Nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ thời gian nấu đến hiệu suất bột giấy chế biến từ thân cỏ voi lai phƣơng pháp xút, đề tài Trịnh Văn Tấn năm 2008, Đại Học Lâm Nghiệp (9) - Nghiên cứu thử nghiệm tạo bột giấy từ thân ngô phƣơng pháp xút, đề tài Nguyễn Việt Dũng năm 2010, Đại Học Lâm Nghiệp (10) Và nhiều đề tài nghiên cứu khác Đề tài Nguyễn Việt Dũng (10) tiến hành nghiên cứu đƣợc ảnh hƣởng mức dùng kiềm hiệu suất bột Thời gian bảo ôn 90 phút, nhiệt độ nấu 170oC với mức dùng kiềm 18% theo Na2O cho hiệu suất bột 41,46%; với mức dùng kiềm 20% cho hiệu suất bột 40,62% với mức dùng kiềm 22% cho hiệu suất bột 39,23% Đề tài Trịnh Văn Tấn (9) tiến hành nghiên cứu đƣợc ảnh hƣởng thời gian nhiệt độ tới hiệu suất bột, đề tài lựa chọn đƣợc chế độ hợp lí chế độ nghiên cứu, chế độ tốt để nấu cỏ voi lai chế độ nấu: mức dùng kiềm 20% theo Na2O, thời gian bảo ôn 150 phút nhiệt độ bảo ôn 160oC, chế độ cho hiệu suất bột 42,90% Tuy nhiên, đề tài nghiên cứu chƣa có đề tài có hƣớng nghiên cứu đến khả sử dụng chất xúc tác trình nấu bột để nâng cao hiệu suất bột chất lƣợng bột từ nâng cao đƣợc suất hiệu kinh tế CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 K ết luận Từ kết nghiên cứu đƣợc, đề tài rút số kết luận nhƣ sau: - Thân ngơ có hàm lƣợng lignin thấp (17,67%) Điều có nghĩa bột sản xuất đạt độ trắng cao, công đoạn tẩy trắng bột dễ dàng tốn Hàm lƣợng cellulose 39,65% hàm lƣợng lignin 17,67% phù hợp làm nguyên liệu sản xuất giấy - Các thông số quy trình cơng nghệ nấu bột giấy từ nguyên liệu thân ngô nhƣ sau: + Mức dùng kiềm: 20% (theo Na2O) + Tỷ lệ dịch: 1/10 + Thời gian bảo ôn: 60 phút + Nhiệt độ bảo ôn: 80oC + Chất xúc tác Anthraquinone với mức dùng khoảng 0,2% 0,4% - Chất lƣợng bột thu đƣợc từ chế độ nêu có số đặc điểm sau: + Màu sắc bột sáng màu, sợi mịn + Bột chín đều, tỷ lệ dăm chín đạt 100% + Lƣợng dăm sống 0% + Hàm lƣợng α – cellulose cao + Hàm lƣợng lignin lại bột không đáng kể 5.2 Kiến nghị - Cần có thêm nghiên cứu ảnh hƣởng mức dùng chất xúc tác đến thời gian nấu bột hiệu suất bột giấy chế biến từ thân ngô phƣơng pháp xút - Ngoài đánh giá sơ chất lƣợng bột sau nấu cần phải kiểm tra tính chất lý hóa học bột sau nấu - Cần nghiên cứu qui trình bảo quản nguyên liệu thân ngô, tránh bị nấm mốc hƣ hỏng để đảm bảo hiệu suất chất lƣợng bột - Cần có thêm nghiên cứu sử dụng bơt giấy chế biến từ thân ngô để tạo giấy đánh giá chất lƣợng giấy đƣợc tạo thành TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao Quốc An, Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2005), Nguyên lý kỹ thuật sản xuất bột giấy, Tài liệu dịch, NXB công nghiệp nhẹ Trung Quốc Lê Quang Diễn (2007), Công nghệ sản xuất bột giấy, Tài liệu giảng dạy dành cho lớp chuyên mơn hóa trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2005), Hóa học gỗ, Tài liêu dịch Lê Xn Tình (1998), Khoa Học Gỗ, NXB Nơng Nghiệp Hà Nội Dự thảo chiến lƣợc phát triển ngành giấy Việt Nam từ 2001 – 2010 (2001), Tổng công ty giấy Việt Nam, Hà Nội Hoàng Thúc Đệ (1999), Cơng nghệ hóa lâm sản, NXB Nơng Nghiệp Hà Nội info@aijsc.com Báo điện tử - Thời Báo kinh tế Việt Nam Nguyễn Việt Dũng (2010), Nghiên cứu thử nghiệm tạo bột giấy từ phế thải nông nghiệp - thân ngô phương pháp nấu xút, Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp 10.Trịnh Văn Tấn (2008), Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ thời gian nấu đến hiệu suất bột giấy chế biến từ thân Cơ Voi lai phương pháp xút, Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp 11.Viện Công Nghiệp giấy cellulose (1997), Nghiên cứu sản xuất cellulose công nghệ nguyên liệu giấy ngắn ngày Đề tài nghiên cứu khoa học cấp MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Mục tiêu, đối tƣợng, phạm vi, nội dung phƣơng thức nghiên cứu 1.1.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.1.3 Nội dung nghiên cứu 1.1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.2 Tổng quan ngành giấy 1.2.1 Lịch sử phát triển ngành giấy 1.2.2 Ngành giấy Việt Nam 1.2.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng thân ngô nƣớc CHƢƠNG 11 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1 Lý thuyết nấu bột giấy 11 2.2 Phƣơng pháp nấu kiềm 11 2.3 Lý thuyết nấu xút 12 2.3.1 Khái niệm thuật ngữ trình nấu 12 2.3.2 Phƣơng pháp nấu xút 14 2.3.3 Cơ chế vật lý nấu 16 2.3.4 Quá trình phản ứng hóa học nấu xút 16 2.3.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ, thời gian tới trình nấu 22 2.4 Ảnh hƣởng chất xúc tác tới trình nấu 23 2.5 Kế hoạch thực nghiệm 23 CHƢƠNG 24 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1 Giới thiệu chung ngô 24 3.2 Tạo mẫu nghiên cứu 25 3.3 Sơ đồ thực nghiệm trình nấu bột giấy 27 3.4 Nấu bột giấy 27 3.4.1 Chuẩn bị dịch nấu 27 3.4.2 Tính tốn cho nồi nấu 28 3.4.3 Thiết bị nấu bột giấy thí nghiệm 29 3.4.4 Tiến hành nấu 30 3.4.5 Làm bột giấy (rửa bột) 31 3.4.6 Xác định hiệu suất bột 32 3.5 Đánh giá chất lƣợng bột sau nấu 33 3.5.1 Xác định hàm lƣợng tro 34 3.5.2 Xác định độ ẩm 35 3.5.3 Xác định hàm lƣợng lignin lại bột 36 3.5.4 Xác định hàm lƣợng α – cellulose 38 CHƢƠNG 39 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 4.1 Hàm lƣợng thành phần hóa học thân ngơ 39 4.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất bột 39 4.3 Ảnh hƣởng mức dùng chất xúc tác đến hiệu suất bột 40 4.4 Đánh giá sơ chất lƣợng bột sau nấu 41 4.4.1 Hàm lƣợng α – cellulose sau nấu 41 4.4.2 Hàm lƣợng tro bột thu đƣợc sau nấu 42 4.4.3 Hàm lƣợng lignin lại bột sau nấu 43 CHƢƠNG 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 5.1 Kết luận 45 5.2 Kiến nghị 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC Biểu 1: Xác định hàm lƣợng ẩm dăm Khối lƣợng trƣớc sấy,g Mẫu Khối lƣợng sau sấy,g MDăm Mdăm cốc Lần Lần Lần Mcốc KTĐ WDăm Wtb (%) (%) 51,99 1,16 53,15 53,04 53,03 53,03 10,34 60,28 1,19 61,47 61,35 61,34 61,34 10,92 10,63 0,89 Trong đó: Mcốc KTĐ: Khối lƣợng cốc khô tuyệt đối (g) WDăm: Độ ẩm dăm (%) Wtb: Độ ẩm trung bình dăm (%) Ktb: Hệ số khơ trung bình dăm Biểu 2: Biểu xác định lƣợng nguyên liệu hóa chất cần cho nồi nấu Khối Khối lƣợng dăm lƣợng dăm Ktb Thể tích Khối Tổng thể Thể tích nƣớc ẩm lƣợng tích dịch nƣớc thêm khơ gió (g) KTĐ (g) (ml) NaOH (g) nấu (ml) vào (ml) 40 35,75 4,25 10,32 400 385,43 Biểu 3: Số liệu mẻ nấu Biểu 3.1: Sự biến thiên nhiệt độ trình nấu Quá trình τ (phút) Nhiệt độ nấu (oC) Tăng ôn 10 20 30 30 45 58 76 Bảo ôn 35 40 50 60 70 80 90 95 80 82 80 81 79 80 80 81 Biểu 3.2: Biểu xác định hàm lƣợng ẩm bột Khối lƣợng trƣớc sấy, g Mẫu Mcốc Mbột KTĐ Mcốc Khối lƣợng sau sấy, g W Wtb (%) Lần Lần Lần (%) bột 55,77 1,00 56,77 56,35 56,22 56,22 45 55,75 1,00 56,75 56,31 56,18 56,18 43 44 Biểu 3.3: Biểu xác định hàm lƣợng α – cellulose bột Khối lƣợng trƣớc sấy lọc, Mẫ u g Mphễu Khối lƣợng sau sấy lọc, g B Btb (%) (%) Mbột Mphễu bột Lần Lần Lần 2,982 89,963 88,251 88,250 88,250 76,5 0 76,6 KTĐ 86,970 86,974 2,982 89,967 88,255 88,255 88,255 76,6 3 Biểu 3.4: Biểu xác định hàm lƣợng tro bột Mẫu Khối lƣợng trƣớc nung, g Khối lƣợng sau nung, g Mcốc bột Lần Lần A (%) Atb (%) Lần Mcốc KTĐ Mbột 21,5409 5,0396 26,5805 21,6145 21,6132 21,6132 2,5608 22,3244 5,0133 27,3377 22,3830 22,3815 22,3815 2,0342 2,2975 Biểu 3.5: Biểu xác định hàm lƣợng lignin bột Khối lƣợng trƣớc sấy lọc, g Khối lƣợng sau sấy lọc, g Mẫu L (%) Mphễu KTĐ Mbột Mphễu bột Lần Lần Lần 62,0739 1,0000 63,0739 62,1601 62,1592 62,1592 15,2397 62,7275 0,9729 63,7004 62,8212 62,8209 62,8209 17,1417 Phụ biểu 4: Số liệu mẻ nấu Biểu 4.1: Sự biến thiên nhiệt độ trình nấu Quá trình τ (phút) Nhiệt độ nấu (oC) Tăng ơn 45 10 60 20 69 30 76 35 80 40 85 50 83 60 81 70 79 80 80 90 80 95 80 Bảo ôn Ltb (%) 16,1907 Biểu 4.2: Biểu xác định hàm lƣợng ẩm bột Khối lƣợng trƣớc sấy, g Mẫu Mcốc Mbột KTĐ Mcốc Khối lƣợng sau sấy, g W Wtb (%) Lần Lần Lần (%) bột 51,32 1,00 52,32 51,58 51,56 51,56 76 51,28 1,00 52,28 51,49 51,46 51,46 82 79 Biểu 4.3: Biểu xác định hàm lƣợng α – cellulose bột Khối lƣợng trƣớc sấy lọc, g Khối lƣợng sau sấy lọc, g Mẫu B (%) Mphễu KTĐ Mbột Mphễu bột Lần Lần Btb (%) Lần 90,0214 2,9950 93,0164 90,5530 90,5525 90,5525 84,4424 93,3302 2,9929 96,3231 93,8301 93,8295 93,8295 79,4424 81,9424 Biểu 4.4: Biểu xác định hàm lƣợng tro bột Mẫu Khối lƣợng trƣớc nung, g Khối lƣợng sau nung, g Mcốc bột Lần Lần A (%) Atb (%) Lần Mcốc KTĐ Mbột 21,5409 5,0396 26,5805 21,5650 21,5647 21,5646 2,2402 20,0208 5,0002 25,0210 20,0481 20,0475 20,0475 2,5410 2,3906 Biểu 4.5: Biểu xác định hàm lƣợng lignin bột Khối lƣợng trƣớc sấy lọc, g Khối lƣợng sau sấy lọc, g Mẫu L (%) Mphễu KTĐ 65,0609 62,7275 Mbột Mphễu bột Lần Lần Ltb (%) Lần 1,0024 66,0633 65,0920 65,0915 65,0913 14,4341 12,3197 0,9729 63,7004 62,7487 62,7483 62,7483 10,2053 Phụ biểu 5: Số liệu mẻ nấu Biểu 5.1: Sự biến thiên nhiệt độ trình nấu Quá trình τ (phút) Nhiệt độ nấu (oC) Tăng ôn 29 10 47 20 69 30 78 35 81 40 83 50 84 60 82 70 79 80 81 90 80 95 80 Bảo ôn Biểu 5.2: Biểu xác định hàm lƣợng ẩm bột Mẫu Khối lƣợng trƣớc sấy, g Khối lƣợng sau sấy, g W (%) Mcốc KTĐ Mbột Mcốc bột Lần Lần Lần 40,24 1,00 41,24 40,62 40,57 40,57 67 41,02 1,00 42,02 41,20 41,19 41,19 83 Wtb (%) 75 Biểu 5.3: Biểu xác định hàm lƣợng α – cellulose bột Khối lƣợng trƣớc sấy lọc, g Khối lƣợng sau sấy lọc, g Mẫu B (%) Mphễu KTĐ Mbột Mphễu bột Lần Lần Lần 95,835 95,1832 2,9901 98,1733 95,8233 95,8233 85,6307 90,5602 2,9987 93,5589 91,2246 91,2244 91,2243 88,5893 Btb (%) 87,4750 Biểu 5.4: Biểu xác định hàm lƣợng tro bột Mẫu Khối lƣợng trƣớc nung, g Khối lƣợng sau nung, g Mcốc bột Lần Lần A (%) Atb (%) Lần Mcốc KTĐ Mbột 21,0323 5,0024 26,0347 21,0599 21,0596 21,0596 2,1866 20,8933 5,0818 25,9751 20,9180 20,9178 20,9177 1,9222 2,0544 Biểu 5.5: Biểu xác định hàm lƣợng lignin bột Khối lƣợng trƣớc sấy lọc, g Khối lƣợng sau sấy lọc, g Mẫu L (%) Mphễu KTĐ Mbột Mphễu bột Lần Lần Ltb (%) Lần 48,9691 0,9994 49,9695 48,9930 48,9926 48,9926 9,3909 54,4368 1,0002 55.4370 54,4658 54,4653 54,4653 11,4021 10,3965 Phụ biểu 6: Số liệu mẻ nấu Biểu 6.1: Sự biến thiên nhiệt độ trình nấu Quá trình τ (phút) Nhiệt độ nấu (oC) Tăng ôn 45 10 62 20 73 30 80 35 80 40 82 50 81 60 80 70 79 80 80 90 80 95 80 Bảo ôn Biểu 6.2: Biểu xác định hàm lƣợng ẩm bột Khối lƣợng trƣớc sấy, g Mẫu Mcốc Mbột KTĐ Mcốc Khối lƣợng sau sấy, g W Wtb (%) Lần Lần Lần (%) bột 54,98 1,00 55,98 55,23 55,20 55,20 78 55,32 1,00 56,32 55,55 55,52 55,52 80 79 Biểu 6.3: Biểu xác định hàm lƣợng α – cellulose bột Khối lƣợng trƣớc sấy lọc, g Khối lƣợng sau sấy lọc, g Mẫu B (%) Mphễu Mbột KTĐ Mphễu bột Lần Lần Btb (%) Lần 82,5431 3,0001 85,5432 83,1240 83,1236 82,1236 92,1328 86,2112 2,9550 89,1662 86,7685 86,7680 86,7680 89,7252 90,9290 Biểu 6.4: Biểu xác định hàm lƣợng tro bột Mẫu Khối lƣợng trƣớc nung, g Khối lƣợng sau nung, g Mcốc bột Lần Lần A (%) Atb (%) Lần Mcốc KTĐ Mbột 24,5946 5,0504 29,6450 24,6163 24,6160 24,6160 2,0213 30,0056 5,0025 35,0081 30,0408 30,0400 30,0400 3,2777 2,6495 Biểu 6.5: Biểu xác định hàm lƣợng lignin bột Mẫu Khối lƣợng trƣớc sấy lọc, g Mphễu bột Khối lƣợng sau sấy lọc, g Lần Lần L (%) Ltb (%) Lần Mphễu KTĐ Mbột 49,2511 1,0008 50,2519 49,2663 49,2660 49,2660 7,0508 44,5020 0,9978 45,4998 44,5180 44,5176 44,5176 7,4352 7,2430 Hình 4.1a Bột giấy Hình 4.1b Dăm sống Hình 4.1 Bột giấy dăm sống thu đƣợc từ mẻ nấu Hình 4.2 Bột giấy thu đƣợc từ mẻ Hình 4.3 Bột giấy thu đƣợc từ mẻ Hình 4.4 Bột giấy thu đƣợc từ mẻ nấu KẾT QUẢ QUÁ TRÌNH NẤU BỘT ... nấu có mức dùng chất xúc tác Qua phân tích đánh giá kết nghiên cứu trên, đề tài mạnh dạn đề xuất chế độ công nghệ tạo bột giấy từ thân ngô phƣơng pháp xút có bổ sung chất xúc tác sau: + Mức dùng... tài: ? ?Nghiên cứu trình nấu bột giấy từ thân ngơ phương pháp xút có bổ sung chất xúc tác (Anthraquinone) ” CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Mục tiêu, đối tƣợng, phạm vi, nội dung phƣơng thức nghiên cứu 1.1.1... vi nghiên cứu đề tài tập trung xem xét ảnh hƣởng chất xúc tác đến trình nấu bột từ thân ngô phƣơng pháp xút 1.1.3 Nội dung nghiên cứu * Nội dung phục vụ nghiên cứu: - Thu thập nguyên liệu tạo