- Hệ số tán xạ giảm, độ che phủ thấp hơn.
CHƯƠNG 9: CHUẨN BỊ HUYỀN PHÙ CHO MÁY XEO
9.1. Tổng quan
Chuẩn bị bột cho máy xeo là khâu chuyển tiếp giữa khâu sản xuất bột giấy và xeo giấy. Mục đích của quá trình chuẩn bị bột là sử lí sợi và phối trộn bột vơi những hố chất để đạt được những tính năng kĩ thuật phù hợp với quá trình vận hành. Các cơng đoạn chuẩn bị bột bao gồm: phân tán bột, nghiền bột, phối trộn điều chỉnh nồng độ bột và phụ gia cho phần ướt, cĩ thể thên giai đoạn sàng, lọc li tâm đối với những loại giấy cĩ chất lượng cao
9.2. Chuẩn bị bột
9.2.1. Phân tán bột
Trong nhà máy giấy mà khơng cĩ sản phẩm bột giấy thì phải mua bột từ nơi khác. Bột này được cung cấp dưới dạng cuộn hoặc từ đĩng kiện thì phải đánh tơi trước khi sử dụng trong cơng nghệ làm giấy. Việc đánh tơi được thực hiện trong một máy nghiền thuỷ lực, máy này cĩ thể đánh từng mẻ hoặc liên tục. Máy thủy lực cĩ một bể hở với một cánh khuấy lắp ở thành bể hoặc ở dưới đáy bể bột đánh tơi sẽ chảy qua một tấm sàng cĩ khoan lổ lớn và đến bể chứa.
Máy thủy lực được thiết kế làm việc ở nồng độ bột nhất định thường từ 4÷7%, nhưng cĩ thiết bị làm việc ở nồng độ cao tới 12% hoặc cao hơn.
Máy thủy lực cũng được sử dụng để đánh tơi giấy loại và bột tuần hồn. Việc đánh tơi sẽ được thuận tiện nếu dung dịch bột nĩng lên mà cũng cần thiết để đánh tan giấy ướt. Trong một vài trường hợp việc bổ sung kiềm cũng làm cho việc đánh tơi dễ dàng hơn. Trong trường hợp khác việc bổ sung acid lại tốt hơn.
Các đặc tính của bột:
Bột dẻo Bột rời Bột khĩ thốt nước Bột dể thốt nước Giấy chặt Giấy xốp
Giấy bền Giấy yếu Giấy bĩng mờ Giấy đục Giấy cứng, Giấy mềm Giấy cĩ thể giãn được Giấy ít co giãn
Những yếu tố của quá trình đánh bột:
Quá trình đánh bột cĩ thề điều chỉnh được để đạt được những tính chất của giấy khác nhau từ cùng một loại bột. Nguyên liệu thơ là một điều kiện rất quan trọng. Bột cĩ độ nấu cao (trị số kapa thấp) thì hầu hết lượng bán xelulo bị hồ tan, hầu như khơng cĩ khả năng để nghiền nữa và vì thế ta cĩ bột rời. Bột sufit với hàm lượng bán xenlulo cao thì dể nghiền và cho ta bột dẻo.
Thớ sợi phải được trương nở trong quá trình nghiền và bột sẽ dể trở thành bột dẻo nếu được kiềm hố.
Nếu bột được nghiền trong thời gian ngắn và phụ tải cao ta sẽ cĩ bột rời. Thời gian nghiền bột kéo dài với phụ tải thấp ta cĩ bột dẻo. Nếu nồng độ bột thấp dao nghiền sẽ tiến gần đến nhau thì thớ sợi sẽ dễ dàng bị cắt. Nếu ta muốn cĩ bột dẻo và giấy bền thì một điểm quan trọng là ta phải nghiền bột ở nồng độ cao.
Thiết bị phân tán bột nồng độ cao Bột ra
Rotor Động cơ Cánh khuấyĐế đỡ
Một số thiết bị phân tán bột khơng cĩ lưới sàng ở đáy ta phải dùng một máy đánh tơi riêng. Để cĩ sự phân tán tốt trước khi phân tán ta ngâm bột vài giờ.
9.2.2. Nghiền bột
Giai đoạn này cho sợi chịu tác động cơ học để làm phát triển tính năng cơ lí của bột. Nghiền bột làm cho sợi bị cắt ngắn, cho ta bột dể thốt nước.bột này sẽ cho ta giấy đục, giấy mềm và xốp như giấy can in
9.2.3. Phối trộn, điều chỉnh bột
9.2.3.1. Phối trộn bột với chất độn và phụ gia
Trong huyền phù bột chuẩn bị cho máy xeo cĩ chứa nhiều thành phần như: bột sợi ngắn, bột sợi dài, bột giấy đứt, bột giấy thu hồi, chất độn, phụ gia các loại chất gia keo, chất gia cường, màu mùi… tỉ lệ các thành phần này và nồng độ của chúng(đã nĩi ở chương 8) phải được duy trì ổn định. Các chất độn và phụ gia trước khi đem phối trộn cần được đưa về dạng hồ tan hay phân tán trong nước. Ngày nay việc thực hiện phối trộn cĩ thể tự động bán tự động với những ưu điểm như:
Cĩ thể thêm chất độn vào sau khi nghiền
Cĩ thể đưa nhiều phụ gia vào những thời điểm mong muốn (như vậy cĩ thời gian để phụ gia cố định trên sợi trước khi chúng phản ứng với những hố chất khác. 9.2.3.2. Pha lỗng
Bột sau nghiền cĩ thể cĩ các nồng độ 4÷6%, 6÷10%, 10÷18%. Để cĩ thể điều chỉnh được thời gian định hình của huyền phù bột giấy trên lưới xeo bột thường được chuẩn bị ở nồng độ 2÷5g/l khi đĩ sẽ đảm bảo cho sợi phân tán và đan kết tốt trên lưới xeo. Cơng thức pha trộn: − = pl pl b b n C C C Q Q .
trong đĩ Qn : Lưu lượng nước cần pha lỗng (l/s)
Qb, Cb : Lưu lượng bột và nồng độ bột cần pha lỗng Cpl : Nồng độ cần pha lỗng (%)
9.3. Hệ thống vận chuyển bột đến máy xeo
Cánh khuấy chân vịt
Động cơ Bể chứa bột
Hình 9.2: Bể chứa bột cĩ cánh khuấy
Huyền phù bột sau khi nghiền cĩ nồng độ cao (4÷6%) hay cĩ nghĩa là bột chiếm một thể tích khá lớn (17÷25m3/tấn bột). Tuỳ theo loại sản phẩm giấy cần sản xuất huyền phù bột được pha lỗng thêm từ 5 ÷ 20 lần. Tuy nhiên khuynh hướng chung là tìm cách giảm số lượng các bể chứa điều này cho phép thực hiện nhanh việc sửa chữa, điều chỉnh các thơng số vận hành hay làm vệ sinh thiết bị. Các bể chứa cĩ thể bằng bê tơng lĩt gạch hay phủ lớp chống thấm, thơng dụng là bằng thép khơng gỉ hay bằng tơn cĩ phủ lớp bảo vệ. Các bể chứa bằng kim loại được vận chuyển dể dàng hơn. Chúng cĩ thể bố trí thẳng đứng hay nằm ngang. Trong hai trường hợp huyền phù được chuyển động nhờ cánh khuấy để đảm bảo độ đồng nhất cho huyền phù bột. Khi khơng cĩ khuấy cho bể chứa bột cĩ khuynh hướng lắng xuống.
9.3.2. Hệ thống ống dẫn
Điều cần được lưu ý ở đây là tổn thất năng lượng trên đường ống dẫn. Đây là phần năng lượng bị hấp phụ bởi huyền phù trong các ống dẫn, van khuỷu nối… Tổn thất năng lượng được biểu diễn bằng chiều cao mét nước/mét ống dẫn. Tổn thất năng lượng thay đổi với mốt số yếu tố như:
Nhiệt độ tăng tổn thất năng lượng giảm
Đường kính ống dẫn tăng tổn thất năng lượng giảm.
Lưu lượng tăng hay vận tốc tăng tổn thất năng lượng tăng. Vận tốc lớn nhất cần lưu ý là 1,5m/s (cho nồng độ bột trên 3%) và 3m/s (cho nồng độ bột lỗng khoảng 0,5%).
Hệ thống ống dẫn phải được trơn láng để tránh hiện tượng sợi bị vướng lại ở những chổ ghồ ghề. Luơn luơn ống dẫn phải ở trạng thái nạp đầy để hạn chế lượng bọt khí.
9.3.3. Bơm
Bơm cĩ vai trị chuyển một thể tích bột giấy hay chất lỏng rong một thời gian nhất định đến một độ cao nào đĩ. Bơm phổ biến là loại bơm ly tâm, lưu lượng bơm tăng với tỉ lệ vận tốc.
9.3.4. Bộ phận điều chỉnh
Điều chỉnh nồng độ bột hay tỉ trọng bột. Để cĩ được sản phẩm giấy với định lượng ổn định cần giữ ổn định nồng độ bột. Tất cả các thiết bị kiểm tra nồng độ huyền phù bột giấy đều dựa trên sự khác nhau về độ nhớt. Thơng qua tín hiệu tốc độ chảy của dịng bột. Nồng độ bột càng cao tốc độ chảy càng chậm.
9.3.5. Điều chỉnh lưu lượng
Bộ phận điều chỉnh lưu lượng dựa vào nguyên tắc là trong một thùng chứa với mực lưu chất ổn định sẽ cĩ bố trí một cửa thốt bột với độ mở xác định hoặc là một bánh xe cĩ nhiều ngăn. Khi lưu lượng bột thay đổi nĩ sẽ làm thay đổi độ mở của cửa thốt bột hay làm quay bánh xe nhanh hay chậm. Cĩ thể dùng lưu lượng kế để đo lưu lượng bột cần pha lỗng.
9.4. Tinh chế huyền phù trước khi vào máy xeo
Bột giấy sau khi qua giai đoạn thủy hố và chổi hố sẽ được phối trộn với những phụ gia cần thiết tạo nên huyền phù cĩ thành phần và nồng độ thích hợp. Sau đĩ huyền phù này sẽ được Tinh chế. Bản chất của quá trình tinh chế tuy rất đơn giản nhưng nĩ đĩng một vai trị quan trọng đến chất lượng tờ giấy. cĩ thể kể đến 3 giai đoạn chính là: Tách loại tạp chất (cyclơn hoặc sàng tinh), pha lỗng và loại bọt khí
9.4.1. Tách loại tạp chất
Dùng các cyclơn hay các rây sàng để tách các tạp chất cĩ tỉ trọng cao hơn tỉ trọng của sợi hay cĩ kích thước khơng đồng đều. Chủ yếu là để tách cát sỏi là nguồn tạp chất
khĩ tránh vì bị lẩn trong quá trình chuyên chở và tồn trữ. Lọc cát hiệu quả nhất là thiết bị lọc li tâm hình cơn (cyclơn thủy lực )
9.4.2. Loại bọt khí
Bọt khí bị kéo vào huyền phù bột khi đến thùng bột đầu sẽ gây ra những khuyết tật cho băng giấy như tạo lổ thủng, hay cĩ những đốm với bề dày mỏng hơn quy định. Bọt khí cịn làm giảm sự thốt nước trên lưới xeo, gây sự bất ổn định cho hệ thống. Trong các trở ngại này ảnh hưởng trên độ thốt nước là yếu tố cần quan tâm nhiều nhất. Nước chảy qua lưới xeo vào những máng hứng và những hố lưới bố trí phía dưới lưới. Trong nước trắng này khi cĩ một lượng lớn các bọt khí kéo theo sẽ cần một thời gian đủ dài để cho bọt khí thốt hết và cho sự chảy rối được giảm trước khi dùng nước trắng này cho chu trình tuần hồn. Trong một số trường hợp cần thiết cĩ khi phải sử dụng chất khử bọt. Ngồi ra cĩ thể lắp đặt hệ thống tách bọt khí như hút chân khơng.
CÂU HỎI ƠN TẬP
1. Nồng độ bột vào lưới xeo trước khi xeo giấy theo yêu cầu nào ? 2. Cách pha lỗng bột để đạt được nồng độ c bất kì?
3. Mục đích của việc loại bọt khí trước khi xeo giấy?
4. Hệ thống bơm phải thiết kế như thế nào để đạt yêu cầu của nhà máy? 5. Yêu cầu đối với hệ thống ống dẫn bột và tồn trữ bột trong bể?
Hình 10.1: Lưới xeo