sách chỉ dẫn
Nghiền bột giấy là một công đoạn quan trọng, không thể thiếu trong quá trình sản xuất giấy. Trong quá trình nghiền, các xơ sợi sẽ được tách rời nhau,
được phân tơ chổi hóa và trở nên mềm mại, đồng nhất hơn tạo điều kiện cho sự
liên kết tốt hơn giữa các xơ sợi khi hình thành tờ giấy, kết quả là làm tăng độ bền cơ lý của giấy.
Một số kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng bột xơ sợi dài và xơ sợi ngắn tẩy trắng nếu được nghiền riêng thì sẽ cho giấy có độ bền kéo, độ chịu bục và độ chịu gấp cao hơn còn nếu được nghiền chung thì sẽ cho giấy có độ bền xé cao hơn [7]. Trong khuôn khổ đề tài, như nghiên cứu ở phần trên (Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn bột giấy hiệu suất cao tẩy trắng, bột giấy xơ sợi dài và xơ sợi ngắn tẩy trắng
đến chất lượng của giấy in sách chỉ dẫn) cho thấy độ bền kéo của giấy có thể dễ
dàng đạt được, tuy nhiên độ bền xé của giấy thì khó đạt hơn so với yêu cầu của đề
tài. Hơn nữa, trong thực tế tại các nhà máy sản xuất giấy, nghiền chung sẽ giảm
được hệ thống thiết bị nghiền, đỡ tốn kém trong khâu đầu tư, quy trình nghiền
được thực hiện dễ dàng, đơn giản hơn. Chính vì vậy, nhóm đề tài lựa chọn quy trình nghiền chung đối với bột xơ sợi dài và xơ sợi ngắn tẩy trắng (gọi chung là bột giấy hoá học tẩy trắng). Bột hiệu suất cao tẩy trắng được nghiền riêng do loại bột này có tính chất khác biệt khá lớn so với hai loại bột trên.
Tỷ lệ phối trộn bột hiệu suất cao tẩy trắng/bột xơ sợi dài tẩy trắng/bột xơ
sợi ngắn tẩy trắng là 75/10/15 được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của độ
nghiền bột tới các chỉ tiêu chất lượng của giấy.
Theo các tài liệu nghiên cứu và dựa trên thực tế sản xuất tại các nhà máy, nhóm đề tài chọn khoảng độ nghiền để nghiên cứu như sau: Bột hiệu suất cao tẩy trắng được nghiền tới các độ nghiền 50 oSR; 55 oSR; 60 oSR; 65 oSR. Bột giấy hoá học tẩy trắng được nghiền tới các độ nghiền 30 oSR; 35 oSR; 40 oSR; 45oSR.
29
Chế độ phối trộn các chất phụ gia được giữ nguyên như trong phần 3.2.1 (Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn bột hiệu suất cao tẩy trắng và bột xơ sợi dài tẩy trắng). Kết quả nghiên cứu được chỉ ra trong bảng 3.6
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của độ nghiền bột tới chất lượng giấy
Các tính chất của mẫu giấy TT Độ nghiền bột HSC, oSR Độ nghiền bột xơ sợi dài và xơ sợi ngắn, oSR Định lượng, g/m2 Chiều dài đứt, m Độ bền xé, mN Độ trắng ISO, % Độ đục, % Độ tro, % Hút nước Cobb60, g/m2 1 30 36,4 3240 207 72,2 87,3 10,6 42 2 35 36,4 3517 209 72,0 87,5 10,6 41 3 40 36,3 3589 207 72,0 86,8 10,8 41 4 50 45 36,0 3625 205 72,0 86,4 10,7 40 5 30 36,2 3680 223 71,8 87,6 11,0 41 6 35 36,2 4030 222 71,6 89,4 11,0 38 7 40 36,3 4070 215 71,5 88,7 11,2 39 8 55 45 36,7 4120 209 71,2 86,8 11,3 40 9 30 36,5 3780 217 71,1 87,7 11,1 42 10 35 36,3 4010 215 71,2 88,5 11,4 40 11 40 36,4 4050 212 70,9 88,1 11,4 38 12 60 45 36,3 4000 203 70,3 87,4 11,0 39 13 30 36,5 3580 204 68,7 86,2 11,5 40 14 35 36,5 3800 202 68,8 86,9 11,4 39 15 40 36,3 3840 199 68,2 86,5 11,6 37 16 65 45 36,4 3790 191 68,4 86,0 11,3 38
Kết quả nghiên cứu trong bảng 3.6 cho thấy:
- Ở cùng một mức độ nghiền bột hiệu suất cao tẩy trắng:
+ Một số chỉ tiêu vềđộ bền cơ lý của giấy nhìn chung biến đổi theo quy luật phụ thuộc vào độ nghiền: Chiều dài đứt tăng, độ bền xé giảm khi tăng độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng từ 30 đến 45 oSR.
+ Độ trắng và độ đục của các mẫu giấy giảm dần khi tăng độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắngtừ 30 đến 45 oSR. Tuy nhiên, sự thay đổi độ trắng là không lớn. Các mẫu giấy có độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng là 35 và 40 oSR đạt độ
30
đục cao hơn các mẫu còn lại, trong đó, độ đục cao nhất đạt được ở các mẫu giấy có độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng là 35 oSR.
+ Độ hút nước và độ tro của các mẫu giấy không thấy có sự thay đổi nào rõ rệt và đều đạt theo yêu cầu của đề tài (độ hút nước Cobb60 < 47 g/m2, độ tro > 4,0 %).
- Khi tăng độ nghiền bột hiệu suất cao tẩy trắng từ 50 đến 55oSR, xu hướng chung là độ bền cơ lý của giấy tăng lên, trong đó độ bền đứt tăng nhanh nhất (trung bình là 12% ở cùng một độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng). Độ bền xé của các mẫu giấy cũng tăng theo cùng xu hướng, tuy nhiên, tỷ lệ tăng giảm dần (từ 7,2% xuống 1,3% khi tăng độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng từ 30 đến 450SR). Đối với các tính chất quang học, độ đục của giấy tăng lên khi tăng độ
nghiền bột hiệu suất cao từ 50 đến 550SR, tăng rõ rệt nhất là ở mức độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng là 35 và 40 0SR (2,14%), độ trắng của các mẫu giấy giảm ở
mức độ nhỏ.
- Ở mức độ nghiền bột hiệu suất cao là 50oSR, các chỉ tiêu ngoại quan cho thấy: Các mẫu giấy có độ đồng đều thấp, đây là nguyên nhân dẫn đến độ bền xé và độđục không đạt yêu cầu.
- Ở mức độ nghiền bột hiệu suất cao là 55 và 60oSR, các mẫu giấy đều vượt yêu cầu về chiều dài đứt (> 3000m). Mẫu giấy có độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng là 30; 35 và 40oSR đạt yêu cầu vềđộ bền xé (> 210mN). Tuy nhiên, chỉ có mẫu giấy có mức độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng là 35 và 40oSR mới đạt độ đục yêu cầu, mẫu giấy có mức độ nghiền bột giấy hoá học tẩy trắng là 30oSR có bề mặt không đồng đều, do đó làm giảm độđục của giấy. Mẫu giấy còn lại do có
độ nghiền cao nên độ đục giảm. Nhìn chung, các mẫu giấy đều có các chỉ tiêu chất lượng (độ bền kéo, độ bền xé, độ đục, độ tro) giảm khi tăng độ nghiền bột hiệu suất cao từ 55 đến 600SR.
- Khi tăng độ nghiền bột hiệu suất cao từ 60 đến 65oSR, các mẫu giấy có chiều dài đứt giảm trung bình 5,3%, độ bền xé giảm trung bình 6%, độ đục giảm xấp xỉ khoảng 1,8% . Kết quả này phù hợp với lý thuyết, khi nâng độ nghiền lên cao, các tính chất cơ lý và độ đục của giấy giảm. Ở mức độ nghiền bột hiệu suất cao là 65oSR, các mẫu giấy đều có độ bền xé và độ đục thấp hơn so với yêu cầu của đề tài.
31
- Nhìn chung, khi nâng độ nghiền bột hiệu suất cao tẩy trắng từ 50 đến 65oSR
độ trắng của các mẫu giấy giảm dần. Điều này có thể giải thích là do quá trình nghiền càng lâu, nhiệt độ của huyền phù bột tăng cao, các phân tử lignin trong bột hiệu suất cao bị oxy hoá thành các hợp chất mang mầu sẫm càng nhiều làm độ
trắng của giấy giảm đi. Tuy nhiên, tất cả các mẫu giấy đều có độ trắng cao hơn so với yêu cầu của đề tài.
- Độ tro và độ hút nước của các mẫu giấy không có sự thay đổi đáng kể khi thay đổi độ nghiền bột và đều đạt theo yêu cầu của đề tài.
Như vậy, các kết quả nghiên cứu đã cho thấy sử dụng bột giấy có độ nghiền bột hiệu suất cao tẩy trắng 55 oSR, độ nghiền bột xơ sợi dài và xơ sợi ngắn tẩy