Nghiên cứu thành phần hóa học và thử nghiệm khả năng sản xuất bột giấy từ nguyên liệu tre bát độ

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành khóa luận tốt nghiệp, cho phép tơi bày tỏ lịng cảm ơn chân thành sâu sắc tới người giáo viên hướng dẫn TS Cao Quốc An Người luôn giúp đỡ tơi suốt q trình thực khóa luận Bên cạnh tơi cảm ơn sâu sắc tới thấy trung tâm thí nghiệm trường, thầy cô bạn khoa chế biến lâm sản hướng dẫn, đóng góp ý kiến để tơi hồn thành khóa luận Mặc dù khóa luận tốt nghiệp tơi hồn thành cịn có nhiều thiếu sót, tơi mong đóng góp ý kiến từ thầy bạn, để khóa luận tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2011 Sinh viên thực Tống văn Hiệu ĐẶT VẤN ĐỀ Trước phát triển khoa học kỹ thuật ngành cơng nghiệp nói chung nghành sản xuất giấy bột giấy nói riêng, phát triển mạnh mẽ Trong lĩnh vực xã hội, giấy sử dụng rộng rãi, từ văn phòng, trường học tới y tế, quốc phịng, nhà máy in ấn…đều có mặt giấy Do đó, giấy đóng vai trị quan trọng tới phát triển xã hội quốc gia Ở nước phát triển phát triển nhu cầu sử dụng giấy lại nhiều… Trước nhu cầu sử dụng giấy ngày cao, bên cạnh nguồn tài ngun ngày dần cạn kiệt, diện tích rừng trồng làm nguyên liệu ngày bị thu hẹp Đòi hỏi người phải tìm nguồn nguyên liệu nhằm đáp ứng nguồn nguyên liệu đầu vào cho ngành sản xuất giấy, đảm bảo lượng giấy dùng cho người hạn chế việc khai thác rừng Bên cạnh nguồn nguyên liệu từ gỗ cần phải biết lợi dụng nguồn ngun liệu ngồi gỗ như: tre, bã mía, phế thải nông nghiệp…là nguồn nguyên liệu cần lợi dụng để sản xuất Việt Nam đất nước phong phú với lồi tre, lồi tre Bát Độ loài nhập từ Trung Quốc đưa vào Việt Nam trồng để lấy măng chủ yếu Nên hàng năm hecta có tới 25 tre khơ bị bỏ phí sử dụng vào mục đích có giá trị thấp, nguồn nguyên liệu phi gỗ tốt phù hợp để sản xuất bột giấy Vì vậy, nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu này, chọn đề tài “ Nghiên cứu thành phần hóa học thử nghiệm khả sản xuất bột giấy từ nguyên liệu tre Bát Độ” làm khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH GIẤY 1.1 Lịch sử phát triển ngành giấy Đi ngược lại thời gian cách khoảng 2000 năm trước công nguyên, người dân Ai Cập người biết cách dùng loại mềm, dùng chúng dát mỏng, rửa phơi khơ sau dùng làm cơng cụ để vẽ lên Nhưng việc tách sơ sợi nguyên liệu thực vật lại đặc trưng sản xuất giấy Và người Trung Quốc biết làm điều họ thực tước vỏ dâu tằm sau rửa giã nhuyễn, giàn mỏng phơi khơ, sử dụng chúng làm giấy viết Trước người Trung Quốc biết ghép tre nẹp chúng lại với viết lên Sau sáng kiến ngành sản xuất giấy Trung Quốc phổ biến rộng rãi, giấy viết sản xuất chủ yếu phục vụ triều đình viết sách để lưu truyền giá trị văn hóa.Sau nghề làm giấy lan rộng nước Nhật Bản, Triều Tiên Vào khoảng kỷ VII nghề làm giấy truyền tới Việt Nam, Miến Điện, Ấn Độ Và không lâu sau lan truyền tới nước Châu Âu, Châu Phi, Châu Mỹ: Ả Rập ( năm 751), Tây Ban Nha ( năm 1451), Italia (năm 1276), Pháp (năm 1348), Anh ( năm 1494), Nga ( năm 1576) Nghề sản xuất giấy cổ Việt Nam làng nghề sản xuất giấy dó vẽ tranh Đông Hồ Gia Lâm- Hà Nội Người dân nghề sử dụng loại “dó” dùng chúng giã nhuyễn sau đổ lên lưới lọc có kích thước mắt lưới nhỏ, dùng phẳng nén lại, dỡ khuôn phơi khô cho loại giấy vẽ tranh đẹp Từ kỷ XVII- XVIII trở lại đây, ngành cơng nghiệp sản xuất bột giấy có bước phát triển vượt bậc cơng nghiệp hóa- đại hóa ngành điện, ngành kỹ thuật người phát minh máy xeo giấy 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 sản xuất nhanh nhiều rẻ Tới năm 1825, sản lượng giấy khổng lồ đạt Châu Âu, Mỹ Riêng năm 1850, có 300 máy xeo giấy Anh Pháp Cùng thời gian này, sử dụng giấy bao bì carton bắt đầu phát triển mạnh: Năm 1840, hai người Đức Kellee Ulter phát minh hai máy mài gỗ để thu xơ sợi dùng sản xuất giấy bột giấy từ mở hướng sử dụng nguồn nguyên liệu từ loài gỗ Năm 1850, xuất nhiều máy xeo giấy carton nhiều lớp, năm 1856, Edward C.Haley, kỹ sư người Anh phát minh loại giấy bồi (undulated) dùng để làm mũ cối Nhà máy sản xuất giấy bồi Mỹ năm 1871, Pháp vào năm 1888 vùng Limousin, Năm 1857, người Mỹ, Jojeph Coyetty phát minh giấy toilet Nó phổ biến Pháp vào đầu kỷ 20, suốt thời gian dài, người ta cho sản phẩm xa xỉ Nó sử dụng rộng rãi vào năm thập niên 60 kỷ 20 Ngày nay, công nghệ sản xuất giấy tiếp tục phát triển với phát triển ngành công nghiệp giấy, lan tỏa kiến thức tiêu dùng sản phẩm giấy bao gói 1.2 Thực trạng ngành sản xuất giấy giới Việt Nam 1.2.1 Thực trạng ngành sản xuất giấy giới Sau năm 2009 ảm đạm, năm 2010 chứng kiến phục hồi vượt bậc Năm 2011 không tốt đẹp năm 2010 nước phát triển có tăng trưởng Theo dự báo RISI, công nghiệp giấy giới công bố năm 2010 năm tăng trưởng mạnh 26 năm qua Mức tăng trưởng năm 6.7% Tuy nhiên, tổng mức tăng trưởng có lượng tồn kho lớn năm 2009, năm xem sa sút trầm trọng 35 năm trở lại Mặc dù vậy, nhu cầu giấy giới năm đạt kỷ lục mới, vượt đỉnh cao năm 2007 gần triệu Nhu cầu tăng kéo theo tăng giá tất hàng hóa vật tư khác, bột giấy giấy tái chế Tuy nhiên, nhà sản xuất không nên ngủ yên chiến thắng bước sang năm 2011 Có hai ngun nhân chính: - Lượng tiêu dùng giảm tất thị trường Mỹ, Tây Âu Nhật Bản, làm suy yếu phục hồi tổng cầu giới - Một phần đáng kể tăng trưởng trở lại kinh tế nói chung lượng tồn kho theo sau suy thoái kinh tế hồi cuối năm 2008 đầu năm 2009, lượng tồn kho hết Như vậy, so với sản lượng cao năm 2010 sản lượng sản xuất cơng nghiệp yếu vào năm 2011 tính đến lượng tồn kho bị giảm Khu vực công nghiệp nước phát triển nhạy cảm với suy thoái này, nước phát triển bị ảnh hưởng Một vấn đề tiềm tàng khác kinh tế 2011 xu hướng ngày tăng việc giảm kích thích tài từ phủ, đặc biệt nước phát triển Các nguyên nhân nêu dẫn đến kết dự đoán năm 2011 tăng trưởng chậm năm 2010 nhiên, nước phát triển đà tăng trưởng mạnh mẽ nên suy thoái giảm nhẹ Nền kinh tế nước phát triển bị ảnh hưởng suy yếu nước phát triển, không nhiều trước Ảnh hưởng lớn với công nghiệp giấy bột giấy 2011 giảm tồn kho Năm nhiều chủng loại khơng có tồn kho, ổn định sau sụt giảm nghiêm trọng năm 2009 Tồn kho giảm mạnh tiêu dùng tăng năm 2010 Mặt khác, nhu cầu giấy năm 2011 giảm giá tăng cao Như nhu cầu giấy giới 2011 tăng 3% nửa năm 2010 nhu cầu giấy nước phát triển tăng khoảng 6% 1.2.2 Thực trạng ngành sản xuất giấy Việt Nam Theo ông Vũ Ngọc Bảo, Tổng thư ký Hiệp hội giấy Việt Nam cho biết, 20 năm qua, sản lượng bột giấy tẩy trắng Việt Nam tăng từ 70.000 tấn/năm lên 80.000 tấn/năm Phát biểu Đại hội Hiệp hội giấy lần thứ ngày 16/10/2006, ông Bảo nói, vào thời điểm năm 1975 sản lượng giấy Việt Nam Indonesia Sản xuất giấy CT tương đương nhau, khoảng 46.000 tấn/năm, Giấy Bãi Bằng đến năm 2005 sản lượng giấy Indonexia 7.800.000 tấn, Việt Nam 824.000 - Những mặt đạt : + Ngành giấy Việt Nam 20 năm qua đạt tốc độ tăng trưởng hàng năm 15%-16%, sản lượng từ 80.000 tấn/năm tăng lên tới 824.000 tấn/năm Nhưng chủng loại giấy sản xuất nước nghèo nàn, có giấy in báo, giấy in viết, giấy bao gói (khơng tráng), giấy lụa Dù đầu tư tới 112.000 /năm cho sản xuất giấy tráng, đến sản xuất giấy không tráng Cụ thế: năm 2005 khả đáp ứng tiêu dùng nước toàn ngành giấy 61.92%, giấy in báo đáp ứng 68.42%, giấy in viết 89.29%, giấy bao bì (không tráng) 71.50%, giấy tráng 5.75% giấy lụa 96.97% Tuy nhiên, sản xuất bột giấy Việt Nam đáp ứng 37% nhu cầu, lại phải nhập Trước nhập bột tẩy trắng, bột giấy không tẩy trắng ngày nhập nhiều, sở phải ngừng sản xuất khơng có khả xử lý nước thải quy mô nhỏ, công nghệ lạc hậu Với khả rừng đủ để sản xuất bột giấy đáp ứng cho nhu cầu nước xuất khẩu, rõ ràng phương thức phân bổ nguồn lực cho phát triển hiệu Nếu cần khoảng 400 -500 triệu USD (một khoản đầu tư khiêm tốn so với kinh tế ) đến ngành giấy chủ động hồn tồn bột giấy dư để xuất Năm 2005, mức tăng trưởng sản xuất giấy đạt 9.32%, nguyên nhân giấy bao bì sản xuất không đáp ứng yêu cầu chất lượng Xét yếu tố kinh doanh, ngành giấy thua thiệt nhiều chí phí lao động rẻ, suất lao động lại thấp Một lao động ngành giấy Nhật Bản năm sản xuất gần 806 giấy Việt Nam đạt 140 Chỉ sở lớn, công nhân đào tạo bản, phần lớn rời "tay cấy" đứng máy trưởng thành thực tiễn - Những hạn chế, khó khăn ngành sản xuất giấy: + Trình độ cơng nghệ ngành giấy Việt Nam mức trung bình giới, nên chất lượng mức trung bình thấp Cung cách quản lý sở lớn mang dáng dấp kế hoạch hóa, cịn sở nhỏ mang tính chất gia đình + Do lệ thuộc vào bột nhập nên sức cạnh tranh ngành giấy yếu Dây chuyền bột giấy lớn nước ta đạt công suất 61.000 tấn/năm, đảo Hải Nam (Trung Quốc) 1.000.000 tấn/năm Máy seo lớn ta có cơng suất 50.000 tấn/năm, chiều rộng lưới 4,15m, tốc độ 600-700 m/phút Còn Trung Quốc, 800.000 /năm, chiều rộng 10.4m tốc độ 2000 m/phút + Phương thức mua chịu, bán chịu phổ biến, nên khâu gặp khó khăn kéo theo tất cảc khâu khác phải chịu Rất sở chịu cơng khai giá mua, bán nguyên vật liệu, mà che dấu kỹ Hầu hết doanh nghiệp mua nguyên liệu nhỏ lẻ, không theo kế hoạch, chưa ký hợp đồng kỳ hạn mua bột giấy cho dù kế hoạch xác định Từ đầu năm đến hết tháng 7/2006, nhập 78.000 bột giấy, 29 cơng ty nhập (bình qn cơng ty 2.690 tấn), với 172 đơn hàng (bình quân 453 tấn/đơn hàng) Đơn hàng nhập lớn 2.000 tấn, nhỏ Nhập phải chịu giá cao luôn bị động + Cả ngành giấy doanh nghiệp đến chưa có chiến lược huy động vốn, chủ yếu qua kênh xoanh quanh vốn nhà nước, ngân hàng quỹ Nguồn vốn quan trọng huy động qua thị trường chứng khoán lại chưa khai thác Kinh nghiệm cơng ty cổ phần giấy Hải Phịng (Hapaco) cho thấy điều khơng phải khó Từ doanh nghiệp nhỏ, sản xuất giấy vàng mã cấp thấp, sau năm tham gia thị trường chứng khoán đến Hapaco đủ vốn mua lại nhiều nhà máy, công ty sản xuất giấy, đầu tư nhà máy bột, nhà máy giấy công suất lớn, dự định xây dựng nhà máy lọc dầu Khi Việt Nam gia nhập WTO, rào cản thương mại bị xóa bỏ, sản phẩm giấy nước có sức cạnh tranh cao đưa vào Việt Nam Bên cạnh đó, mơi trường đầu tư thơng thống cởi mở hơn, thu hút nhà đầu tư nước đầu tư vào sản xuất giấy Những sản phẩm giấy có chất lượng cao, giá phù hợp có hội phát triển, số nhà máy giấy 100% vốn nước ngồi với quy mơ trung bình 100.000 tấn/năm vào hoạt động Điều tạo khó khăn cho sở sản xuất giấy Việt Nam Nhất với sở nhỏ, sản xuất manh mún, công nghệ lạc hậu đặc biệt sở sản xuất giấy bao bì tồn chất lượng không đáp ứng nhu cầu Trong 15 năm trở lại đây, ngành Giấy Việt Nam có bước phát triển tương đối mạnh số lượng sản phẩm sản xuất chất lượng sản phẩm, cụ thể: - Về sản xuất:  Tốc độ tăng trưởng hàng năm giai đoạn 2001 - 2005: 17% (từ 580.000 lên 1.083.000 tấn);  Tiêu thụ nước 2007: 1,8 triệu (trong sản xuất nước đáp ứng khoảng 60% nhu cầu nội địa);  Xuất 2007: 180.000 giấy loại;  Nhập 2007: 841.500 giấy loại (với tổng trị giá 600.2 triệu USD, tăng 18.5% so với năm 2006; chiếm 1% tổng kim ngạch nhập nước) - Về lực lượng: Trên 300 doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực sản xuất giấy, đó:  doanh nghiệp thuộc Tổng công ty Giấy Việt Nam;  Một số doanh nghiệp nhà nước thuộc Hà Nội, Thanh Hoá, Nghệ An, Huế, Bình Dương, Long An  Cịn lại công ty cổ phần, công ty trách nhiệm hữu hạn, hợp tác xã doanh nghiệp tư nhân  1.3 Tổng quan nguồn nguyên liệu tre luồng Tre trúc tập hợp lồi thuộc họ Hịa Thảo (Poaceae, cịn gọi Graminaea) Các lồi tre trúc phong phú, đa dạng phân bố rông khắp giới, đắc biệt Châu Á có Việt Nam Tre trúc dễ trồng sinh trưởng nhanh chóng, sớm cho khai thác,dễ chế biến nên đươc sử dụng cho nhiều mục đích khác Tre trúc có giá trị kinh tế lớn kinh tế quôc dân đời sống nhân dân,đặc biệt đôi với người nông dân nông thôn miền núi Khác với lồi gỗ,tre trúc thường có thân cứng gỗ lại có đặc trưng thân ruột rỗng, có hệ thân ngầm phân cành nhánh phức tạp, có hệ thống mo thân hồn hảo Bảng 1.1 Phân loại tre trúc giới (Tạp chí khoa học Lâm Nghiệp) Tên nƣớc Số chi Số lồi Diện tích(ha) Trung Quốc Nhật Bản Ấn Độ Việt Nam Myanma Inđônêxia Philippin Malaysia Thái Lan Singgapore Bănglađét Papua New Guinea Srilanka Hàn Quốc Đài loan Madagaxca Châu Mỹ Ốxtralia 26 13 23 16 20 10 12 300 237 125 92 90 65 54 44 41 23 20 26 14 13 40 40 45 2.900.000 825.000 9.600.000 1.942.000 2.200.000 50.000 10 11 20 1000 6.000.000 140.000 Việt Nam đứng thứ giới diện tích tre nứa, với 194 lồi tre trúc thuộc 26 chi nhà khoa học phát Việt Nam phần đánh giá tính đa dạng thành phần lồi tre trúc nước ta Tuy nhiên, có 80 lồi tạm thời định danh, lại lồi chưa có tên Trong nhiều năm trở lại đây, nhiều chi, loài nhà khoa học Việt Nam nghiên cứu bổ sung vào danh lục tre nứa nước nhà Cơng trình nghiên cứu tre nứa Việt Nam Camus and Camus (1923) thống kê có 73 lồi tre trúc Việt Nam Năm 1978 Việt Nam có khoảng 50 loài, năm 1999 Phạm Hoàng Hộ thống kê 123 loài, số lượng loài tre trúc Việt Nam tăng lên đáng kể Không dừng lại vào giai đoạn 2001-2003, Nguyễn Tử Ưởng, Lê Viết Lâm (Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam) với GS Xia Nianhe, chuyên gia phân loại tre (chi Bambusa) Viện thực vật học Quảng Châu, Trung Quốc xác định Việt Nam có 113 lồi 22 chi, kiểm tra cập nhật 11 tên khoa học mới, đặc biệt đưa chi 22 loài tre lần đầu đầu định tên khoa học Việt Nam bổ sung cho hệ thực vật Việt Nam; đưa 22 loài cần xem xét để xác nhận loài Trong năm 2004 – 2005 Việt Nam đưa danh sách gồm 194 loài 26 chi tre trúc Việt Nam Phần lớn số chưa có tên Một số chi có nhiều lồi chi Tre gai (Bambusa) có 55 lồi có tới 31 lồi chưa có tên, chi Luồng (Dendrocalamus) có 21 lồi với lồi chưa định tên, chi Le (Gigantochloa) có 16 lồi với 14 lồi chưa có tên, chi Vầu đắng (Indosasa) có 11 lồi với lồi chưa có tên chi Nứa (Schizostachyum) có 14 lồi có tới 11 lồi chưa có tên Hình 4.7 Đồ thị ảnh hƣởng nhiệt độ thời gian bảo ôn đến hiệu suất bột giấy Nhận xét: Từ kết thu qua biểu đồ ta thấy, nhiệt độ thời gian bảo ôn có ảnh hưởng lớn tới hiệu suất bột giấy, nấu nhiệt độ 1300C cấp thời gian bảo ơn tương ứng hiệu suất bột 52.08%, 50.37%, 49.83%, nấu thời gian bảo ôn lại nấu nhiệt độ 1500C hiệu suất bột giảm xuống cịn 47.86%, 47.01%, 45.08% Khơng vậy, nhiệt độ tăng lên đến 1700C hiệu suất bột cịn giảm rõ rệt, xuống 38.05%, 37.12%, 37.05% Nguyên nhân hiệu suất bột giảm nhiệt độ tiếp tục tăng, tốc độ phân hủy cenllulose tốc độ hòa tan lignin tăng cao, điều dẫn đến suy giảm hiệu suất bột nấu Mặt khác, nấu nhiệt độ 1300C thời gian bảo ơn 60,90,120 phút bột giấy nấu dăm sống định,tỷ lệ dăm sống so với lượng bột nấu cấp thời gian nấu 10.04%, 8.23%, 7.85% làm cho hiệu suất bột cao (dăm sống chủ yếu đầu mấu mắt tre), màu sắc bột sẫm hàm lượng lignin dư bột cao Ở nhiệt độ 1500C, thời gian bảo ôn 60 90 phút, hiệu suất bột thu khoảng 47% bột lẫn lượng dăm sống nhỏ, tỷ lệ từ 3-5% Khi nấu nhiệt độ 1500C, thời gian bảo ôn 120 phút cho hiệu suất bột cao (45.08%) hồn tồn khơng cịn dăm sống lẫn bột Tuy nhiên nhiệt độ nấu tăng lên đến 1700C với thời gian bảo ôn 60, 90, 120 phút dăm nấu chín hồn tồn, màu sắc bột sáng hiệu suất bột lại giảm Tóm lại: Bột giấy nấu nhiệt độ 1500C thời gian bảo ôn 120 phút cho ta hiệu suất bột cao sợi phân ly hoàn toàn, phù hợp với phương pháp nấu sulphat cho tre Bát Độ T0 = 130oC, t = 60 phút T0 = 130oC, t = 120 phút T0 = 150oC, t = 90 phút T0 = 130oC, t = 90 phút T0 = 150oC, t = 60 phút T0 = 150oC, t = 120 phút T0 = 170oC, t = 60 phút T0 = 170oC, t = 90 phút T0 = 170oC, τ = 120 phút Hình 4.8 Sản phẩm bột giấy từ tre Bát Độ CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua kết khảo nghiệm thành phần hóa học khả nấu bột giấy tre Bát Độ Đề tài đưa số kết luận sau: - Hàm lượng lignin nguyên liệu tre Bát Độ 25.37%, thấp so với nguyên liệu loài, điều kiện thuận lợi trình sản xuất bột giấy - Hàm lượng cellulose đạt 48.26% tiêu quan trọng ta sản phẩm bột giấy chất lượng cao - Hàm lượng chất tan NaOH 24.86% thấp so với số loại nguyên liệu loài - Hàm lượng chất tan nước nóng 7.16% nước lạnh 3.45% không lớn nên không ảnh hưởng nhiều tới trình nấu bột - Chiều dài sợi tương đối dài, trung bình 2.116 mm, phù hợp để sản xuất bột giấy Độ pH nguyên liệu 6.10 Hàm lượng tro 1.65% không cao nên khơng ảnh hưởng nhiều tới q trình nấu bột - Hiện thơng số chế độ nấu thích hợp nguyên liệu phương pháp sulphat nhiệt độ 1500C, thời gian bảo ôn 120 phút với lượng hóa chất sử dụng 16% cho ta bột giấy có hiệu suất 45.08% tốt 5.2 Kiến nghị - Thực nghiên cứu nấu bột giấy từ tre Bát Độ với phương pháp nấu khác với thơng số nấu khác để tìm phương pháp nấu bột giấy đạt hiệu suất cao - Nghiên cứu để sản xuất loại giấy thân thiện với môi trường loại giấy có chất lượng cao từ Bát Độ - Nghiên cứu cơng nghệ nấu bột giấy nhiễm từ tre Bát Độ 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 Cao Quốc An, Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2004), hỏi đáp kỹ thuật sản xuất bột giấy, Tài liệu dịch, NXB Công nghiệp nhẹ Trung Quốc Nguyễn Thị Minh Nguyệt, hóa học gỗ,Tài liệu dịch, Giáo trình Đại học Lâm Nghiệp Lê Quang Diễn (2007), Công nghệ sản xuất bột giấy, tài liệu giảng dạy cho lớp chun mơn hóa Hóa lâm sản, Đại học Lâm nghiệp Bùi Đình Tồn (2002), Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu Keo lai định hướng sử dụng công nghiệp ván ghép thanh, Luận văn Thạc sỹ Khoa học Lâm nghiệp, Đại học Lâm nghiệp Phạm Văn Luân (2004), Nghiên cứu khả sản xuất bột giấy Sa mộc tuổi, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp Nguyễn Thị Hằng (2007), Nghiên cứu biến đổi Lignin thân Bạch đàn trắng, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp Đỗ Thị Lai (2006), Nghiên cứu xác định hàm lượng thành phần hóa học có gỗ Bạch đàn trắng vị trí cây, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp Sách tham khảo “ Nguyên lý sản xuất bột giấy ” tác giả Chiêm Hồi Vũ, Tạ Lai Tơ ( Trung Quốc ), Nhà xuất Công nghiệp nhẹ Trung Quốc ( Dịch giả: Cao Quốc An ) 10.Bùi Thị Hường (2010), Nghiên cứu xác định thành phần hóa học nguyên liệu Bạch đàn trắng tỉa thưa định hướng sử dụng cho ngành cơng nghiệp sản xuất bột giấy, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp 11.Nguyễn Viết Dũng (2010), Nghiên cứu thử nghiệm tạo bột giấy từ phế thải nông nghiệp – thân ngô phương pháp nấu xút, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp 12.Giáo trình: “ Cơng nghệ Hóa lâm sản ” PGS PTS Hồng Thúc Đệ ( Nhà xuất Nơng nghiệp – 1999 ) 13.Giáo trình: “ Khoa học gỗ ” Lê Xn Tình ( Nhà xuất Nơng nghiệp – 1998 ) 14 Các trang website: google.com.vn, bamboo.com, dantri.com.vn PHỤ BIỂU Phụ biểu 5.1 Kết xác định độ ẩm nguyên liệu ND Mẫu Mẫu Mẫu m cốc 23.7558 25.3742 m (cốc + mẫu)trước sấy 25.8025 27.1169 m (cốc + mẫu)sau sấy 25.5907 26.9369 Hàm lượng ẩm (%) 10.37 10.33 Hàm lượng ẩm trung bình (% ) 10.35 Phụ biểu 5.2 Kết xác định hàm lƣợng lignin nguyên liệu ND Mẫu Mẫu Mẫu m phễu lọc 45.8032 47.5372 mdăm 1.007 1.005 m (phễu + dăm)trước sấy 46,8102 48,5422 m (phễu + dăm)sau sấy 45,1285 46.9040 Hàm lượng (%) 1.67 1.63 Hàm lượng trung bình (% ) 1.65 Phụ biểu 5.3 Kết xác định hàm lƣợng cellulose ND Mẫu Mẫu Mẫu m phễu lọc 52.4726 50.5428 mdăm 1.003 1.006 m (phễu + dăm)trước sấy 53.4756 51.5488 m (phễu + dăm)sau sấy 52.9815 51.0733 Hàm lượng (%) 49.26 47.26 Hàm lượng trung bình (% ) 48.26 Phụ biểu 5.4 Kết xác định hàm lƣợng chất tan NaOH 1% Mẫu Mẫu Mẫu m phễu lọc 45,8739 50.4576 m dăm 2,0034 2,0030 m (dăm + phễu) trước sấy 47.8773 52.4606 m (dăm + phễu) sau sấy 47.3640 51.9778 Hàm lượng (%) 25.62 24.10 Hàm lượng trung bình (%) 24.86 Phụ biểu 5.5 Kết xác định hàm lƣợng tro Mẫu Mẫu Mẫu m cốc 35.5485 35.8958 m mẫu 2.0322 2.0330 m (cốc + tro) sau nung 35.5824 35.9289 Hàm lượng tro (%) 1.67 1.63 Hàm lượng tro trung bình (%) 1.65 Phụ biểu 5.6 Kết xác định chất chiết xuất tan nƣớc nóng Mẫu Mẫu Mẫu m phễu lọc 93.5639 95.0464 m dăm 2.0017 2.0035 m (dăm + phễu) trước sấy 95.5656 97.0499 m (dăm + phễu) sau sấy 95.4172 96.9914 Hàm lượng (%) 7.41 6.91 Hàm lượng trung bình (%) 7.16 Phụ biểu 5.7 Kết xác định hàm lƣợng chất tan nƣớc lạnh Mẫu Mẫu Mẫu m phễu lọc 68.5690 70.8913 m dăm 2,0025 2,0016 m (dăm + phễu) trước sấy 70.5985 72.8929 m (dăm + phễu) sau sấy 70.5338 72.8194 Hàm lượng (%) 3.23 3.67 Hàm lượng trung bình (%) 3.45 Phụ biểu 5.8 Kết xác định độ pH nguyên liệu Mẫu Lần đo 6.12 6.07 Lần đo 6.09 6.11 Lần đo 6.15 6.08 Trung bình mẫu 6.12 6.08 Giá trị trung bình 6.10 Phụ biểu 5.9 Kết xác định hiệu suất bột giấy Khối lượng Độ Khối Nhiệt dăm nạp ẩm lượng độ, oC nồi, g Thời gian Độ ẩm Khối Khối Hiệu lượng lượng suất bột dăm khô bột sau bột khô thô, % tuyệt đối nấu, g tuyệt bảo ôn bột, % đối, g 130 44.62 10.35 40 150 170 60 45.52 38.23 20.83 52.08 90 47.24 38.17 20.14 50.37 120 52.67 40.43 19.93 49.83 60 56.24 43.37 19.14 47.86 90 50.71 38.14 18.80 47.01 120 48.63 35.08 18.03 45.08 60 53,47 32.98 15.35 38.35 90 49.34 29.25 14.48 37.12 120 50.01 29.64 14.82 37.05 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH GIẤY 1.1 Lịch sử phát triển ngành giấy 1.2 Thực trạng ngành sản xuất giấy giới Việt Nam 1.2.1 Thực trạng ngành sản xuất giấy giới 1.2.2 Thực trạng ngành sản xuất giấy Việt Nam 1.3 Tổng quan nguồn nguyên liệu tre luồng .9 1.4 Mục tiêu, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu 12 1.4.1 Mục tiêu nghiên cứu .12 1.4.2 Đối tƣợng nghiên cứu .12 1.4.3 Nội dung nghiên cứu .12 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 2.1 Lý thuyết nấu bột giấy .13 2.2 Quá trình phản ứng hố học nấu bột giấy 14 2.2.1.Quá trình phản ứng lignin .14 2.2.2 Quá trình phản ứng cellulose 15 2.2.3 Quá trình phản ứng hemicellulose 16 2.3.Cơ chế vật lý nấu 16 2.4 Các yếu tố ảnh hƣởng tới trình nấu 17 2.4.1 Chủng loại, quy cách chất lƣợng nguyên liệu 17 2.4.2 Lƣợng bazơ dùng 18 2.4.3 Nồng độ dịch nấu 18 2.4.4 Độ sulphur hóa 19 2.4.5 Nhiệt độ thời gian nấu .20 2.5 Các phƣơng pháp nấu bột 20 2.5.1 Phƣơng pháp nấu sulfit 20 2.5.2 Phƣơng pháp nấu kiềm 21 2.5.3 Phƣơng pháp nấu sulphat 22 2.6 Tìm hiểu cấu tạo tre Bát Độ .26 2.6.1 Cấu tạo tre theo hình dạng bên ngồi 26 2.6.2 Cấu tạo tre theo cấu trúc bên .27 CHƢƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN 29 3.1 Khảo sát lấy mẫu 29 3.1.1 Vị trí khu vực lấy mẫu 29 3.1.2 Phƣơng pháp lấy mẫu 29 3.2 Lý thuyết xác định thành phần hóa học chiết xuất tre Bát Độ 29 3.2.1 Phƣơng pháp xác định độ ẩm nguyên liệu 29 3.2.2 Xác định hàm lƣợng lignin (Tiêu chuẩn T – 13 OS – 54) 31 3.2.3 Xác định hàm lƣợng cellulose dung dịch axit NITRIC – CỒN (Tiêu chuẩn T-210-OS-70) 32 3.2.4 Xác định hàm lƣợng chất tan NaOH 1% (Theo tiêu chuẩn: T 0S -59) 33 3.2.5 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro (Theo tiêu chuẩn T - 15 - OS – 58)35 3.2.6 Xác định hàm lƣợng chất tan nƣớc nóng (Theo tiêu chuẩn GB 2677,4-81) 35 3.2.7 Xác định hàm lƣợng chất tan nƣớc lạnh (Theo tiêu chuẩn T1-OS-59) 36 3.2.8 Xác định độ pH .37 3.3 Xác định kích thƣớc hình thái sợi 38 3.4 Nấu bột xác định hiệu suất bột 38 3.4.1 Sơ đồ nấu bột 38 3.4.2 Chuẩn bị hóa chất 40 3.4.3 Tính tốn lƣợng hóa chất cho nồi nấu 40 3.4.4 Thiết bị nấu bột .41 3.4.5 Tiến hành nấu bột 41 3.4.6 Xác định hiệu suất bột giấy 43 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 4.1 Kết xác định thành phần hóa học nguyên liệu tre Bát Độ 44 4.2 Độ pH nguyên liệu .52 4.3 Hình thái sợi nguyên liệu 53 4.4 Kết thực nghiệm nấu bột 54 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 5.1 Kết luận .58 5.2 Kiến nghị .58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ BIỂU 62 ... phù hợp để sản xuất bột giấy Vì vậy, nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu này, chọn đề tài “ Nghiên cứu thành phần hóa học thử nghiệm khả sản xuất bột giấy từ nguyên liệu tre Bát Độ? ?? làm khóa luận tốt... ngun liệu ngồi gỗ Vì chọn đề tài: “ Nghiên cứu thành phần hóa học thử nghiệm khả sản xuất bột giấy từ nguyên liệu tre Bát Độ? ?? làm khóa luận tốt nghiệp 1.4 Mục tiêu, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu. .. 3.45 Độ pH 6.10 So sánh hàm lượng thành phần hóa học tre Bát Độ với hàm lượng thành phần hố học số ngun liệu lồi, kết so sánh thể bảng 4.2 Bảng 4.2 Thành phần hóa học tre Bát Độ số loại nguyên liệu