Nghiên cứu thành phần hóa học và thử nghiệm nấu bột giấy từ nguyên liệu gỗ keo lai 5 tuổi

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành khố luận tốt nghiệp, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn TS.Cao Quốc An tận tình giúp đỡ tơi q trình thực khố luận Tơi xin chân thành cảm ơn phịng ban, trung tâm khai thác thơng tin thư viện trường Đại học Lâm nghiệp toàn thể thầy cô bạn khoa Chế biến lâm sản bảo, hướng dẫn, tham gia góp ý kiến để tơi hồn thiện khố luận tốt Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, 2011 Sinh viên thực Đinh Thị Bích Ngọc ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành giấy có vai trị quan trọng kinh tế quốc dân, định đến văn minh quốc gia nói riêng tồn nhân loại nói chung Nhân loại muốn phát triển thành phần khoa học, thơng tin văn hóa phải truyền đạt rộng rãi Do vậy, nhu cầu sử dụng giấy ngày phát triển Ngày nay, giấy sử dụng rộng rãi lĩnh vực như: công nghiệp; giáo dục; giấy dùng để in sách báo, tranh ảnh… Tại nước phát triển Việt Nam, nhu cầu sử dụng giấy cao Hàng năm, giấy đem lại nguồn lợi lớn cho kinh tế quốc dân Nhu cầu sử dụng giấy ngày nhiều đồng thời yêu cầu chất lượng tăng lên Điều đặt thức thách với ngành công nghiệp giấy nước ta phải nâng cao chất lượng giấy Khi đất nước ta giới rơi vào hoàn cảnh khan nguồn ngun liệu, địi hỏi phải tìm hiểu nguồn nguyên liệu Nhằm đáp ứng cho trình sản xuất giấy liên tục Xuất phát từ quan điểm đó, hướng dẫn thầy TS Cao Quốc An giúp em thực khóa luận: “Nghiên cứu thành phần hóa học thử nghiệm nấu bột giấy từ nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi” Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành giấy Giấy loại vật liệu làm từ xơ sợi có nguồn gốc từ thực vật Thơng thường giấy sử dụng dạng lớp mỏng dùng để tạo hình vật lớn nguyên tắc giấy sản xuất từ bột gỗ hay bột giấy Loại giấy quan trọng văn hóa giấy viết Bên cạnh đó, giấy vật liệu bao bì, vật liệu trang trí… Trước phát minh giấy, người ghi chép lại văn kiện hình vẽ hang động khắc lên bia đất sét, sau người ta dùng da để lưu giữ văn kiện Kể người Trung Quốc phát minh giấy vào năm 105, giấy bắt đầu sử dụng rộng rãi Nhà máy giấy giới xuất Châu Âu gần Cordoba, sau Seville Nhà máy giấy Ý xây dựng gần Fabriano khoảng năm 1250 Vào khoảng kỉ XIII, xuất loại giấy nghệ thuật Pháp, phải đến năm 1348 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 sản xuất nhanh nhiều rẻ Năm 1825, sản lượng giấy khổng lồ đạt Châu Âu, Mỹ Riêng năm 1850, có 300 máy xeo giấy Anh Pháp Công nghệ sản xuất giấy tiếp tục phát triển mạnh với phát triển ngành công nghiệp giấy Cuối kỉ XX, giới có khoảng gần 5900 nhà máy, xí nghiệp bán thành phẩm xơ sợi với tổng công suất gần 220 triệu tấn/năm, 8830 nhà máy sản xuất giấy cacton loại với tổng công suất 350 triệu tấn/năm, hàng ngàn doanh nghiệp vừa nhỏ đáp ứng nhu cầu ngày tăng nhân loại giấy sản phẩm giấy Bảng1.1: Quy mơ trung bình doanh nghiệp sản xuất bột giấy giấy [1] Nước, khu vực Quy mô công suất (tấn/nhà máy/năm) Nhà máy bột giấy Nhà máy giấy Indonesia 370.000 136.000 Nhật Bản 353.000 72.000 Bắc Mỹ (Mỹ, 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 Có thể nói rằng, không lĩnh vực không sử dụng đến giấy Giấy phương tiện để người ghi chép, lưu giữ, trao đổi thông tin… Ngày nay, giấy nguồn nguyên liệu để làm giấy bao gói thay cho túi nylon, thuận tiện cho trình tái sản xuất giảm bớt ô nhiễm môi trường Bên cạnh ứng dụng sản phẩm giấy ngành cơng nghiệp giấy cịn tạo việc làm cho nhiều người, đồng thời đóng vai trị chủ chốt kinh tế quốc dân 1.2 Ngành giấy Việt Nam 1.2.1 Bối cảnh đời bước phát triển ban đầu Vào khoảng 2000 năm TCN, người Ai Cập phát loại giấy dó làm cách tách loại thành lát mỏng, cắt đều, rửa phơi khô, dàn mỏng, dùng màu mực vẽ hình lên Đây coi tờ giấy người Việc tách xơ sợi thực vật đặc trưng cho sản xuất giấy, người Trung Quốc người nghĩ cách dùng vỏ dâu tằm tước thành sợi, rửa sạch, giã nguyễn, dàn mỏng, phơi khô thành loại giấy viết Sáng kiến lớn lao sau phổ biến rộng rãi Trung Quốc Cho đến năm 384 SCN, nghề làm giấy lan sang Triều Tiên, Nhật Bản, kỉ thứ vào tới Việt Nam, Miến Điện, Ấn Độ Từ nghề giấy truyền đến nước Châu Âu, Châu Phi, Châu Mỹ như: Ả Rập (751), Tây Ban Nha (1451), Italia (1276), Pháp (1348), Anh (1494), Nga (1576) Việt Nam Trung Quốc có địa hình liền kề, trị ràng buộc nên nghề giấy Việt Nam xuất sớm Trong trình hình thành phát triển nghề làm giấy lên số vùng, số làng nước biết tên Đó vùng giấy ngoại vi phía tây thành Thăng Long, Yên Hòa – Kẻ Bưởi… Cùng với tiến trình lịch sử, có số nhà máy giấy có quy mơ tương đối lớn đời, nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ (tiền thân nhà máy giấy Đáp Cầu Pháp), nhà máy giấy Lửa Việt, nhà máy giấy Lam Sơn… Năm 1959, nhà máy giấy Việt Trì xây dựng với cơng 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 có quy mô lớn đại nước với công suất 55.000 tấn/ năm, đem lại hy vọng lớn cho ngành giấy toàn quốc 1.2.2 Thực trạng ngành giấy Việt Nam Nền kinh tế nước ta đà phát triển, ngành cơng nghiệp nói chung ngành giấy nói riêng đứng trước hội thử thách lớn Hiện nay, ngành giấy nước phải cạnh tranh mạnh mẽ với giấy nhập ngoại Với công nghệ sản xuất đại, giấy nhập ngoại Thái Lan, Indonesia, Trung Quốc có chất lượng tốt, giá chấp nhận làm cho tình hình tiêu thụ giấy sản xuất nước gặp nhiều khó khăn Theo Hiệp hội giấy Việt Nam, toàn 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 nước thuộc Hà Nội, Thanh Hóa, Nghệ An, Huế, Bình Dương, Long An, cịn lại cơng ty cổ phần, công ty TNHH, HTX doanh nghiệp tư nhân Các đơn vị sản xuất phân bố khắp miền đất nước tập trung đông khu vực Bắc Ninh (khoảng 100 đơn vị) thành phố Hồ Chí Minh (khoảng 60 đơn vị) [12] Việt Nam nhập WTO, tiến trình cam kết mở rộng thị trường thực hiện, rào cản thương mại, bảo hộ khơng cịn Ngành giấy đón nhận thông tin đầu tư hấp dẫn đồng thời phải chịu sức ép cạnh tranh khốc liệt nhà đầu tư nước tăng cường đầu tư sản xuất giấy Việt Nam Một nguồn cung tăng, làm cho toán tăng giá sản phẩm ngành giấy thêm khó khăn, phải đối diện với chiến giá Nước ta có nguồn nguyên liệu cung cấp cho ngành giấy lớn Nhưng nước chưa có nhà máy chuyên sản xuất bột giấy nào, dẫn đến cân đối sản xuất bột giấy Lượng bột thiếu hụt phải nhập từ nước nên ngành giấy nước phải chịu tác động không nhỏ giá bột giới biến động Quyết định 160/1988/QD-TTG ngày 04/9/1998 Thủ tướng Chính phủ việc quy hoạch tổng thể phát triển ngành công nghiệp giấy đến năm 2010 nêu rõ: “Mục tiêu ngành giấy đến năm 2010 khai thác phát triển nguồn tham gia hội nhập khu vực Đổi thiết bị đại hóa cơng nghiệ, kết hợp hài hịa đầu tư xây dựng với đầu tư chiều sâu, mở rộng sở có, phát triển vùng 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 trương quan điểm phủ mặt vĩ mơ chiến lược phát triển ngành công nghiệp giấy Việt Nam đắn, nhiều nguyên nhân khác nên việc thực quy định 160 khó khăn, số tiêu không đạt Xuất phát từ thực tế diễn biến phát triển ngành công nghiệp giấy Việt Nam, Bộ Công nghiệp Quyết định số 2727/QD-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 năm 2010, tầm nhìn 2020 Giai đoạn 2005 – 2010: Phát huy tối đa công suất thiết bị để gia tăng sản xuất mặt hàng giấy bột giấy đáp ứng khoảng 70% nhu cầu tiêu dùng nước, đẩy mạnh xuất sản phẩm giấy in, giấy tissue số loại giấy khác … Đẩy nhanh tiến độ đầu tư dự án nhà máy vung nguyên liệu Thanh Hoá, Bãi Bằng giai đoạn II số dự án khác để giảm cân đối sản xuất bột giấy sản xuất giấy Giai đoạn 2010 – 2010: Xây dựng ngành công nghiệp giấy Việt Nam với cơng nghệ đại, hình thành khu vực sản xuất giấy, bột giấy tập trung với công suất lớn, tạo điều kiện để xây dựng tập đồn cơng nghiệp giấy Việt Nam Đẩy mạnh xuất mặt hàng giấy, tạo cạnh tranh với thị trường khu vực quốc tế Về tiêu sản lượng: Với tốc độ tăng trưởng bình quân 10-11%/ năm thời kì từ năm 2006 đến năm 2020, tiêu sản lượng bột giấy dự kiến sau: sản lượng giấy sản xuất nước đạt 1.380.000 tấn/năm 2010 dự kiến đạt 3.600.000 tấn/năm 2020 Sản lượng bột giấy sản xuất nước đạt 600.000 tấn/năm 2010 dự kiến đạt 800.000 tấn/năm 2020 Theo nhận định chuyên gia giai đoạn 2008 – 2010 giai đoạn: Cơ hội đầu tư vàng ngành giấy Việt Nam 1.3 Mục tiêu, phạm vi, nội dung phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu Xác lập tổ thành hóa hoc kết nấu bột giấy từ nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi theo chế độ công nghệ định 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu - Gỗ Keo lai tuổi trồng Ba Vì – Hà Nội - Nấu bột giấy phương pháp sunphat 1.3.3 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát lấy mẫu - Xác định thành phần hóa học nguyên liệu - Nấu bột 1.3.4 Phương pháp nghiên cứu - Sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Lấy mẫu gỗ xác định hàm lượng theo tiêu chuẩn - Sử dụng phương pháp kế thừa: Kế thừa kết nghiên cứu chuyên đề, đề tài có liên quan Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Kiến thức chung gỗ Cấu tạo gỗ nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến tính chất gỗ Cấu tạo tính chất liên quan mật thiết với Cấu tạo xem biểu bên ngồi tính chất Cấu tạo gỗ nhân tố quan trọng, sở để giải thích tượng phát sinh q trình gia cơng chế biến sử dụng gỗ Về mặt cấu tạo: Gỗ vô số tế bào cấu tạo nên Các tế bào liên kết với pectin - giống vữa gắn kết viên gạch Mỗi tế bào có màng bao bọc bên ngồi ruột chứa nhiều nguyên sinh chất Các tế bào sinh, nhân thường nằm Khi tế bào lớn lên, ruột tế bào xuất nhiều không bào – không bào chứa đầy dịch bào Tế bào sinh nhỏ, sau lớn dần đến giai đoạn trưởng thành tế bào có kích thước lớn Song song với trưởng thành thể tích, hình dạng tế bào có nhiều thay đổi Từ lúc sinh trưởng thành, vách tế bào lúc đầu có màng mỏng gọi vách sơ sinh, sau nhờ tác dụng nguyên sinh chất, vách tế bào dày dần lên phía bên hình thành vách thứ hai hay gọi vách thứ sinh Kết thúc trình tế bào hẳn lực sinh trưởng, nguyên sinh chất hết, tế bào chết lúc tế bào ruột rỗng Vách tế bào gỗ chủ yếu cellulose lignin tạo nên – cellulose làm thành sườn vững cốt sắt - lignin tựa xi măng bám quanh sườn sắt Sườn cellulose nhiều phân tử cellulose (C6H10O5)n liên kết lại thành chuỗi cellulose Nhiều chuỗi cellulose liên kết thành mixencellulose Nhiều mixen liên kết lại thành bó, vơ số bó mixen với lignin tạo thành vách tế bào Vách tế bào chia thành ba phần: màng giữa, vách sơ sinh, vách thứ sinh + Màng giữa: Là phần nằm hai tế bào cạnh cấu tạo chất pectic mà thành phần axit tetra galacturonic Màng lớp màng mỏng, mức độ hố gỗ cao + Vách sơ sinh: Được hình thành với hình thành tế bào, vách sơ sinh mỏng cellulose, hemicellulose lignin Mức độ hoá gỗ cao màng Trong vách sơ sinh mixencellulose xếp khơng có trật tự nên vách sơ sinh khơng có tác dụng định đến tính chất gỗ + Vách thứ sinh: Đây lớp vách hình thành sau q trình hố gỗ tế bào So với màng vách sơ sinh phần dày Thành phần chủ yếu lớp vách cellulose lignin tạo nên Ở mixencellulose xếp có trật tự chia thành ba lớp - Lớp ngoài: Nằm sát vách sơ sinh, lớp mỏng, mixencellulose xếp vng góc với trục dọc tế bào nghiêng góc từ 70 – 90o so với trục dọc - Lớp giữa: Nằm lớp ngoài, lớp dày nhất, mixen lớp xếp song song với trục dọc nghiêng góc ( < 30o ) so với trục dọc tế bào - Lớp trong: Nằm sát ruột tế bào, lớp mỏng, mixen xếp tương tự lớp Cấu trúc vách tế bào, đặc biệt xếp mixen vách thứ sinh có ảnh hưởng đến định sở lý thuyết chủ yếu để giải mối quan hệ cấu tạo tính chất gỗ Các tượng phát sinh q trình gia cơng chế biến sử dụng 2.2 Tính chất hố học gỗ 2.2.1 Thành phần nguyên tố hoá học gỗ Đối với gỗ thành phần hố học có đặc điểm riêng nó, thể hỗn hợp phức tạp chất cao phân tử polysaccarit gồm có Bảng 3.13: So sánh hàm lượng Lignin nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi với số nguyên liệu giấy khác [6] STT Nguyên liệu Hàm lượng Lignin (%) Keo lai ( tuổi ) Thông Caribe Thông Vân sam vỏ đỏ Hông 19,69 27,70 29,30 26,54 21,30 HÀM LƯỢNG LIGNIN, % 35 30 25 20 15 10 Keo lai ( tuổi ) Thông Caribe Thông Vân sam vỏ đỏ Hông CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY Biểu đồ 04: So sánh hàm lượng Lignin gỗ Keo lai tuổi với số nguyên liệu giấy khác Bảng 3.14: Kết hàm lượng Cellulose gỗ Keo lai tuổi Mẫu thí nghiệm Mẫu Mẫu TB Hàm lượng Cellulose, % 47,41 47,17 47,29 44 Bảng 3.15: So sánh hàm lượng Cellulose nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi với số nguyên liệu giấy khác [6] STT Nguyên liệu Hàm lượng Cellulose (%) Keo lai ( tuổi ) Thông Caribe Thông Vân sam vỏ đỏ Hông 47,29 50,70 50,62 55,75 48,90 HÀM LƯỢNG CELLULOSE, % 58 56 54 52 50 48 46 44 42 Keo lai ( tuổi ) Thông Caribe Thông Vân sam vỏ đỏ Hông CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY Biểu đồ 05: So sánh hàm lượng Cellulose gỗ Keo lai tuổi với số nguyên liệu giấy khác Nhận xét: Hàm lượng Lignin Cellulose nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi ( 19,69% - 47,29% ) thấp so với tất nguyên liệu giấy khác chọn để so sánh Trong nguyên liệu giấy, hàm lượng Lignin nhiều q trình nấu bột khó khăn, lượng hóa chất tiêu hao lớn, Lignin thành phần gây màu cho giấy Lignin tồn microfiber tế bào sợi lớp tế bào, tỷ lệ tổ thành Lignin lớn nhất, gắn kết chắn tế bào với Lignin dạng hợp chất cao phân tử Aromatic Compound, phân tử dạng lưới lập thể, kết cấu vật chất vơ định hình Hàm lượng Lignin 45 gỗ kim, gỗ rộng nguyên liệu thân cỏ có khác Lignin gỗ kim lớn gỗ rộng lớn thân cỏ Tuy nhiên, Lignin gỗ vùng nhiệt đới có hàm lượng tương đối cao, lên tới 30% Hàm lượng Lignin Keo lai tuổi thấp 19,69%, cao Thông (29,30%); Vân sam vỏ đỏ (26,54%); Thông Caribe (25,70%) Hông (21,30%) Hàm lượng Lignin cao bất lợi trình sản xuất bột giấy Hàm lượng Cellulose thành phần định loại nguyên liệu có chọn để sản xuất bột giấy hay khơng Nếu hàm lượng cao tốt cho chất lượng giấy Hàm lượng Cellulose Keo lai tuổi (47,29%), so với số nguyên liệu giấy khác thấp hơn, như: Vân sam vỏ đỏ (55,75%); Thông Caribe (50,70%); Thông (50,62%); Hông (48,90%) Tuy hàm lượng Cellulose Keo lai tuổi thấp nguyên liệu khác, song xét nhiều yếu tố Keo lai tuổi phù hợp để sản xuất bột giấy Vì cho thời gian thu hoạch ngắn, đáp ứng nguồn nguyên liệu liên tục cho sản xuất Mặt khác, dễ trồng, dễ chăm sóc thích hợp với địa hình 3.4.6 Xác định hình thái sợi Keo lai tuổi Tần xuất phân bố sợi, kích thước hình dạng sợi thể bảng 3.16: Bảng 3.16: Kích thước sợi gỗ Keo lai tuổi Kích thước sợi trung bình (mm) 0,9369 0,0205 45,60 Chiều dài sợi – L Bề rộng sợi – W Tỷ lệ L/W Kích thước xơ sợi cho thấy chiều dài trung bình 0,9369mm, bề rộng trung bình 0.0205mm, tỉ lệ dài/rộng trung bình 45,60 So sánh chiều dài sợi Keo lai tuổi với bảng Phân cấp chiều dài sợi gỗ theo qui định Hội giải phẫu gỗ Quốc Tế trình bày bảng 3.17 sau: 46 Bảng 3.17: Phân cấp chiều dài sợi gỗ Cấp Ngắn Cấp phụ - Rất ngắn - Khá ngắn - Tương đối ngắn Chiều dài sợi, mm 3.0 Trung bình -Tương đối dài - Khá dài - Rất dài Dài Qua đối chiếu với bảng 12 ta thấy rằng: kích thước sợi nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi có chiều dài sợi thuộc cấp trung bình, tương đối phù hợp sản xuất bột giấy 3.4.7 Xác định độ pH Bảng 3.18: Kết xác định độ pH gỗ Keo lai tuổi Mẫu thí nghiệm Mẫu Mẫu TB Độ pH 4,68 4,66 4,67 3.6 Nấu bột giấy Tiến hành thí nghiệm nấu bột giấy theo chế độ nấu yêu cầu công nghệ sau: - Thời gian bảo ôn τ = 60 phút - Nhiệt độ nấu theo cấp: 1200C, 1400C, 1600C - Lượng hóa chất sử dụng η = 18% - Tỷ lệ dịch : - Phương pháp nấu Sunphat ( NaOH + Na2S ) Bảng 3.19: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất bột Thời gian Nhiệt độ, 0C Hiệu suất, % 60 phút 140 54,36 120 68,80 47 160 52,92 HIỆU SUẤT BỘT THÔ, % 80 70 60 50 40 30 20 10 120 140 160 NHIỆT ĐỘ, 0C Biểu đồ 06: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất bột thô thời gian bảo ôn 60 phút Nhận xét: Quá trình nấu bột diễn cấp nhiệt độ khác có thời gian bảo ôn 60 phút, từ bảng 3.19 ta thấy: Hiệu suất bột thô giảm dần tăng nhiệt độ Ở 1200C hiệu suất bột cao (68,80%); 1400C hiệu suất bột thô (54,36%); 1600C hiệu suất bột thơ (52,92%) Điều chứng tỏ, nhiệt độ tăng hiệu suất bột giảm Sở dĩ nhiệt độ tăng, tốc độ phân hủy cenllulose tốc độ hòa tan lignin tăng lên Điều dẫn đến suy giảm hiệu suất bột nấu đến độ cứng nấu đến hiệu suất độ cứng có giá trị khác Như vậy, tồn nhiệt độ tới hạn, mà tiếp tục gia tăng nhiệt độ nấu dẫn đến suy giảm hiệu suất chất lượng bột Từ kết ảnh hưởng nhiệt độ T thời gian nấu bột đến hiệu suất cho thấy: T = 1200C thời gian bảo ôn τ = 60 phút hiệu suất bột thơ cao, nhiên bên bột chứa lượng lớn dăm sống Điều cho thấy chất lượng bột chế độ không đạt yêu cầu Khi nhiệt độ tăng lên đến 1400C hiệu suất bột giảm xuống cịn 54,36% lại khơng xuất dăm sống lẫn bột Nhiệt độ tiếp tục tăng lên đến 160 0C, bột khơng có dăm sống, màu sắc bột trắng hiệu suất bột cịn 48 52,92% Vì vậy, thơng số T τ hợp lý cho nấu bột nguyên liệu Keo lai tuổi phương pháp sunphat là: T = 140oC, thời gian bảo ôn 60 phút  Đánh giá sơ chất lượng bột giấy sau nấu: Nhiệt độ 1200C: - Thu bột - Dăm sống 11,38 % - Bột có màu xám nhạt Sản phẩm bột thu hình 3.6a Nhiệt độ 1200C, bảo ơn τ = 60 phút Nhiệt độ 1400C: - Thu bột, bột chín đều, đạt 100% - Dăm sống 0% - Bột có màu sáng, đẹp 49 Sản phẩm bột thu hình 3.6b Nhiệt độ 1400C, bảo ôn τ = 60 phút Nhiệt độ 1600C : - Bột chín đều, tỷ lệ bột chín đạt 100% - Lượng dăm sống 0% - Bột có sáng màu Sản phẩm bột thu hình 3.6c Nhiệt độ 1600C, bảo ôn τ = 60 phút 50 Chương 4: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ kết nghiên cứu đạt được, đề tài rút số kết luận sau: - Keo lai loại gỗ rừng trồng phổ biến nay, có nhiều ưu điểm tốt như: dễ trồng, dễ chăm sóc, thời gian thu hoạch ngắn, đáp ứng nguồn nguyên liệu liên tục cho sản xuất - Hiệu suất bột thu từ Keo lai tuổi phương pháp Sunphat 53,62% Đây kết tốt, cho thấy gỗ Keo lai tuổi trở thành loại nguyên liệu cho sản xuất bột giấy - Hàm lượng Lignin Keo lai tuổi tương đối thấp ( 19,69% ) so với số loài nguyên liệu khác Điều có nghĩa lồi ngun liệu dễ nấu, cơng đoạn tẩy trắng bột dễ dàng tốn - Thời gian nấu thích hợp theo phương pháp sunphat cho nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi thời gian bảo ôn 60 phút, nhiệt độ cao 1400C, lượng hóa chất sử dụng 18% 4.2 Tồn Với số liệu đề tài có chưa thể đánh giá hết ảnh hưởng thông số công nghệ ( thời gian nấu, nhiệt độ nấu ) đến hiệu suất bột Bột sau nấu chưa kiểm tra tính chất lý, hóa học Đề tài dừng lại mức độ khảo nghiệm nấu bột giấy 4.3 Kiến nghị Cần có nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố khác như: nồng độ, thời gian… đến hiệu suất bột giấy chế biến từ Keo lai tuổi Cần nghiên cứu quy trình bảo quản nguyên liệu Keo lai tuổi, tránh nấm mốc, mối mọt để đảm bảo hiệu suất chất lượng bột tốt Nghiên cứu sử dụng bột giấy chế biến từ Keo lai tuổi để tạo giấy cao cấp có chất lượng cao 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 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 Bạch Công Nam (2002), Nghiên cứu cấu tạo, tính chất chủ yếu gỗ Keo lai đề xuất hướng sử dụng, Khóa luận tốt nghiệp, 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 ) 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 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 10.Giáo trình: “ Cơng nghệ Hóa lâm sản ” PGS PTS Hồng Thúc Đệ ( Nhà xuất Nơng nghiệp – 1999 ) 11.Giáo trình: “ Khoa học gỗ ” Lê Xn Tình ( Nhà xuất Nơng nghiệp – 1998 ) 12.Các trang wed: http: //vi.wikipedia.org/ http: //bachkhoatoanthu.gov.vn/ http: //www.paperone.vn/ 52 PHỤ BIỂU Biểu 01: Xác định hàm lượng ẩm Keo lai tuổi Mẫu m phễu lọc m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Hàm lượng (%) Hàm lượng trung bình (%) Mẫu 43,7842 49,6218 49,1021 9,77 Mẫu 43,5372 49,2457 48,8102 8,26 9,01 Biểu 02: Xác định hàm lượng tro Keo lai tuổi Mẫu m cốc m mẫu Mẫu 36,3001 3,0286 36,3067 0,24 m (cốc + mẫu) sau sấy Hàm lượng tro (%) Hàm lượng tro trung bình (%) Mẫu 35,7263 3,0812 35,8002 0,26 0,25 Biểu 03: Xác định hàm lượng chất tan nước lạnh Keo lai tuổi Mẫu m phễu lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Hàm lượng (%) Hàm lượng trung bình (%) Mẫu 86,9684 2,0034 88,9718 88,9508 1,04 Mẫu 48,7184 2,0036 50,7220 50,7005 1,07 1,05 Biểu 04: Xác định hàm lượng chất tan nước nóng Keo lai tuổi Mẫu m phễu lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Hàm lượng (%) Hàm lượng trung bình (%) Mẫu 94,3784 2,0038 96,3822 96,3298 2,61 Mẫu 86,4896 2,0035 88,4931 88,4402 2,64 2,62 53 Biểu 05: Xác định hàm lượng chất tan NaOH 1% Keo lai tuổi Mẫu m phễu lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Hàm lượng (%) Hàm lượng trung bình (%) Mẫu 47,6183 2,0024 49,6207 49,2307 19,47 Mẫu 48,2564 2,0030 50,2594 49,8808 18,91 19,19 Biểu 06: Xác định hàm lượng Lignin Keo lai tuổi Mẫu m phễu lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Hàm lượng (%) Hàm lượng trung bình (%) Mẫu 45,4089 1,004 46,4129 45,6052 19,55 Mẫu 46,2583 1,0046 47,2633 46,4575 19,83 19,69 Biểu 07: Xác định hàm lượng Cellulose Keo lai tuổi Mẫu m phễu lọc m dăm m (dăm + phễu) trước sấy m (dăm + phễu) sau sấy Hàm lượng (%) Hàm lượng trung bình (%) Mẫu 50,6294 1,0064 51,6358 51,1066 47,41 Mẫu 50,5147 1,0036 51,5183 50,9880 47,17 47,29 Biểu 08: Độ pH STT TB Khối lượng mẫu, g 2,0034 2.0036 54 Độ pH 4,68 4,66 4,67 Biểu 09: Xác định nguyên liệu hóa chất cần cho chế độ nấu Nhiệt độ cho mẻ nấu, C 120 140 160 Khối lượng dăm khơ gió, g Thể tích nước ẩm dăm, ml Thể tích nước thêm vào, ml Thể tích dd NaOH, ml Thể tích dd Na2S, ml Thể tích dịch nấu, ml 44,34 44,35 44,36 4,34 4,35 4,36 106,96 106,95 106,94 74,32 74,33 74,33 14,42 14,42 14,43 200 200 200 Biểu 10: Các thông số liên quan để xác định hiệu suất bột thô thu sau nấu Nhiệt độ, 0C Khối lượng dăm nạp nồi, g Độ ẩm dăm, % 120 140 160 44,34 44,35 44,36 9,77 9,77 9,77 Khối lượng dăm khô tuyệt đối, g 40 40 40 55 Độ ẩm bột, % 55,77 52,63 53,47 Khối Khối lượng Hiệu lượng bột khô suất bột bột sau tuyệt thô, % nấu, g đối, g 55,50 45,91 45,50 24,57 21,74 21,17 68,80 54,36 52,92 Biểu 11: Sự biến thiên nhiệt độ trình nấu nhiệt độ 120 0C, bảo ơn 60 phút Q trình Tăng ơn Bảo ơn Thời gian, phút Nhiệt độ, 0C 38 10 40 15 44 20 50 25 58 30 67 35 79 40 93 45 110 50 116 55 118 60 120 65 122 70 125 75 120 80 120 85 123 90 121 95 120 100 124 105 120 110 120 115 123 120 120 125 120 56 Biểu 12: Sự biến thiên nhiệt độ trình nấu nhiệt độ 140 0C Q trình Tăng ơn Bảo ơn Thời gian, phút Nhiệt độ, 0C 30 10 40 15 45 20 54 25 60 30 79 35 87 40 108 45 120 50 127 55 138 60 140 65 140 70 144 75 142 80 145 85 146 90 140 95 140 100 146 105 143 110 140 115 143 120 140 125 140 57 Biểu 13: Sự biến thiên nhiệt độ trình nấu nhiệt độ 160 0C Quá trình Tăng ơn Bảo ơn Thời gian, phút Nhiệt độ, 0C 45 10 57 15 65 20 74 25 82 30 90 35 99 40 118 45 126 50 144 55 158 60 160 65 160 70 164 75 165 80 160 85 160 90 162 95 164 100 160 105 162 110 160 115 163 120 160 125 160 58 ... khóa luận: ? ?Nghiên cứu thành phần hóa học thử nghiệm nấu bột giấy từ nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi? ?? Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành giấy Giấy loại vật liệu làm từ xơ sợi có nguồn gốc từ. .. Phạm vi nghiên cứu - Gỗ Keo lai tuổi trồng Ba Vì – Hà Nội - Nấu bột giấy phương pháp sunphat 1.3.3 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát lấy mẫu - Xác định thành phần hóa học nguyên liệu - Nấu bột 1.3.4... thí nghiệm xác định thành phần hóa học nguyên liệu gỗ Keo lai tuổi 3.4.1 Kết xác định hàm lượng ẩm nguyên liệu Keo lai tuổi Bảng 3.4: Kết hàm lượng ẩm Keo lai tuổi Mẫu thí nghiệm Mẫu Mẫu TB Hàm