PHẦN III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
III.1. Nghiên cứu xác lập quy trình tuyển nổi khử mực giấy loại bằng hóa chất
- Giai đoạn đánh tơi: khối lượng bột giấy 120 gam khô tuyệt đối, thời gian 60 phút, nhiệt độ 70÷75oC, pH 9÷11, nồng độ bột 4%, hóa chất: 0,1% DTPA so với nguyên liệu khô tuyệt đối
- Giai đoạn ủ: nồng độ bột 4%, nhiệt độ 70÷75oC, thời gian 60 phút
- Giai đoạn tuyển nổi: nồng độ 1,0÷1,2%, nhiệt độ 35÷400C, thời gian tuyển nổi 20 phút, cung cấp khí nén cho 12 lít bột: 8 lít/phút; chân không hút bọt, 400÷500 mHg - Rửa bột, vắt khô, xeo mẫu: rửa bột đến pH trung tính, vắt khô, xác định hiệu suất, đi xeo mẫu ở định lượng 200 g/m2 để xác định mức loại mực, độ trắng
III.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của mức dùng NaOH tới kết quả khử mực giấy loại bằng hóa chất.
Để làm rõ ảnh hưởng của mức dùng NaOH tới kết quả khử mực giấy loại, chế độ công nghệ được sử dụng như sau:
- Giai đoạn đánh tơi: khối lượng bột giấy 120 gam khô tuyệt đối, thời gian 60 phút, nhiệt độ 70÷750C, nồng độ bột 4%, hóa chất sử dụng: 1,5% H2O2 ; 0,3% chất khử mực PE 3001, 2,0% Na2SiO3; 0,1% DTPA so với nguyên liệu khô tuyệt đối
- Giai đoạn ủ: nồng độ bột 4,0%, nhiệt độ 70÷750C, thời gian 60 phút
- Giai đoạn tuyển nổi: nồng độ 1,0÷1,2%, nhiệt độ 35÷400C, thời gian tuyển nổi 20 phút
- Rửa bột, vắt khô, xeo mẫu: rửa bột đến pH trung tính, vắt khô, xác định hiệu suất, đi xeo mẫu ở định lượng 200 g/m2 để xác định mức loại mực, độ trắng
Và mức dùng NaOH thay đổi từ 1,0 đến 2,0 % so với nguyên liệu khô tuyệt đối. Kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng 3.1:
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của mức dùng NaOH tới kết quả khử mực giấy loại.
STT NaOH
%
Hiệu suất bột,
%
Mức loại mực, %
Độ trắng, ISO %
1 1,00 74,5 92,1 80,4
2 1,25 75,6 92,6 80,5
3 1,50 75,8 93,5 81,4
4 1,75 76,0 93,2 80,9
5 2,00 75,6 93,3 80,3
* Mẫu đối chứng: khử mực giấy loại bằng phương pháp tuyển nổi không dùng hóa chất, hiệu suất: 80,1%; độ trắng ISO: 71,7%; diện tích hạt mực chiếm chỗ: 1754,75 mm2/m2.
Kết quả khử mực giấy loại với các mức dùng NaOH thay đổi từ 1,0 đến 2,0%
so với nguyên liệu khô tuyệt đối (bảng 3.1) cho thấy khi tăng mức dùng NaOH thì hiệu suất bột tăng từ 74,5 đến 75,6 %, mức loại mực tăng từ 92,1 đến 93,3%, độ trắng tăng từ 80,4 lên tới 81,4 % ISO rồi giảm dần khi tăng tiếp mức dùng NaOH, tuy nhiên mức thay đổi là không đáng kể. Nhưng với mức dùng NaOH ở 1,5% so với nguyên liệu khô tuyệt đối cho kết quả cao hơn cả với hiệu suất bột 75,8%, mức loại mực 93,5%, độ trắng 81,4% ISO. Như vậy, mức dùng NaOH 1,5% so với nguyên liệu khô tuyệt đối là phù hợp hơn cả.
III.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của mức dùng H2O2 tới kết quả khử mực giấy loại bằng hóa chất.
Để nâng cao độ trắng của bột giấy, H2O2 đã được sử dụng cho quá trình khử mực, chế độ công nghệ được sử dụng như sau:
- Giai đoạn đánh tơi: khối lượng bột 120 gam khô tuyệt đối, thời gian 60 phút, nhiệt độ 70÷750C, nồng độ 4,0%, hóa chất sử dụng: 1,5% NaOH ; 0,3% chất khử mực PE 3001, 2,0% Na2SiO3; 0,1% DTPA so với nguyên liệu khô tuyệt đối
- Giai đoạn ủ: nồng độ bột 4,0%, nhiệt độ 70÷75oC, thời gian 60 phút
- Giai đoạn tuyển nổi: nồng độ 1,0÷1,2%, nhiệt độ 35÷400C, thời gian tuyển nổi 20 phút
- Rửa bột, vắt khô, xeo mẫu: rửa bột đến pH trung tính, vắt khô, xác định hiệu suất, đi xeo mẫu ở định lượng 200 g/m2 để xác định mức loại mực, độ trắng.
Và mức dùng H2O2 thay đổi từ 1,0 đến 2,0 % so với nguyên liệu bột khô tuyệt đối.
Kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng 3.2:
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của mức dùng H2O2 tới kết quả khử mực giấy loại.
STT H2O2
%
Hiệu suất bột,
%
Mức loại mực,
%
Độ trắng, ISO %
1 1,00 76,0 91,8 79,4
2 1,25 75,6 92,4 80,5
3 1,50 75,8 93,5 81,4
4 1,75 74,9 93,4 81,6
5 2,00 74,7 93,8 81,7
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mức dùng H2O2 tới kết quả khử mực giấy loại (bảng 3.2) cho thấy khi tăng mức dùng H2O2 từ 1,0 đến 2,0% thì hiệu suất bột có xu hướng giảm từ 76,0 đến 74,7%, mức loại mực và độ trắng có xu thế tăng nhưng không đáng kể, tương ứng từ 91,8 đến 93,8% và 79,4 đến 81,7 % ISO. Mức loại mực và độ trắng tăng nhanh hơn khi mức dùng H2O2 tăng từ 1,0 đến 1,5% và tăng rất ít khi tiếp tục tăng mức dùng H2O2 từ 1,5 đến 2,0%. Tuy nhiên ở mức dùng H2O2 (1,5 %) cho kết quả hiệu suất, mức loại mực và độ trắng cho kết quả cao hơn cả. Như vậy, mức dùng H2O2 (1,5%) là thích hợp để lựa chọn cho các chế độ nghiên cứu tiếp theo.
III.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của mức dùng chất khử mực tới kết quả khử mực giấy loại bằng hóa chất.
Để làm rõ ảnh hưởng của mức dùng chất khử mực PE 3001 tới kết quả khử mực giấy loại khi có sử dụng tác nhân tẩy trắng H2O2 chế độ công nghệ được sử dụng như sau:
- Giai đoạn đánh tơi: khối lượng bột 120 gam khô tuyệt đối, thời gian 60 phút, nhiệt độ 70÷75oC, nồng độ bột 4,0%, hóa chất sử dụng: 1,5% NaOH ; 1,5% H2O2, 2,0%
Na2SiO3; 0,1% DTPA so với nguyên liệu khô tuyệt đối.
- Giai đoạn ủ: nồng độ bột 4,0%, nhiệt độ 70 đến 75oC, thời gian 60 phút
- Giai đoạn tuyển nổi: nồng độ 1,0÷1,2%, nhiệt độ 35÷40oC, thời gian tuyển nổi 20 phút
- Rửa bột, vắt khô, xeo mẫu: rửa bột đến pH trung tính, vắt khô, xác định hiệu suất, đi xeo mẫu ở định lượng 200 g/m2 để xác định mức loại mực, độ trắng.
Và mức dùng chất khử mực PE 3001 thay đổi từ 0,1 đến 0,5 % so với nguyên liệu khô tuyệt đối. Kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng 3.3:
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của mức dùng chất khử mực PE 3001 tới kết quả khử mực giấy loại
STT Chất khử mực,%
Hiệu suất bột,
%
Mức loại mức,
%
Độ trắng, ISO %
1 0,10 67,6 78,4 74,0
2 0,15 72,5 86,2 78,7
3 0,20 74,8 92,6 80,6
4 0,30 75,8 93,5 81,4
5 0,40 76,0 93,6 81,6
6 0,50 75,7 94,0 81,8
Kết quả thí nghiệm (bảng 3.3) cho thấy khi tăng mức dùng chất khử mực PE 3001 thì hiệu suất bột, mức loại mực, độ trắng của bột giấy sau khử mực có sự thay đổi đáng kể. Khi mức dùng chất khử mực từ 0,1 đến 0,3 % so với nguyên liệu khô tuyệt đối thì hiệu suất bột tăng từ 67,6 đến 75,8%, mức loại mực tăng từ 78,4 đến 93,5%, độ trắng của bột tăng từ 74,0 đến 81,4 % ISO. Nhưng khi tiếp tục tăng mức dùng chất khử mực từ 0,3 đến 0,5 % thì kết quả khử mực tăng không đáng kể. Các chỉ số độ trắng, hiệu suất, mức loại mực cho kết quả cao nhất ở mức dùng chất khử mực PE 3001 0,3 %. Như vậy, ở mức dùng chất khử mực PE 3001 0,3 % là thích hợp để lựa chọn.
III.1.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ủ tới tới kết quả khử mực giấy loại bằng hóa chất.
Để làm rõ ảnh hưởng của thời gian ủ tới kết quả khử mực giấy loại khi có sử dụng tác nhân tẩy trắng H2O2 chế độ công nghệ được sử dụng như sau:
- Giai đoạn đánh tơi: khối lượng bột 120 gam khô tuyệt đối, thời gian 60 phút, nhiệt độ 70÷75oC, nồng độ bột 4,0%, hóa chất sử dụng: 1,5% NaOH ; 1,5% H2O2, 2,0%
Na2SiO3; 0,3 % chất khử mực PE 3001; 0,1% DTPA so với nguyên liệu khô tuyệt đối
- Giai đoạn tuyển nổi: nồng độ 1,0÷1,2%, nhiệt độ 35÷40oC, thời gian tuyển nổi 20 phút
- Rửa bột, vắt khô, xeo mẫu: rửa bột đến pH trung tính, vắt khô, xác định hiệu suất, đi xeo mẫu ở định lượng 200 g/m2 để xác định mức loại mực, độ trắng.
Và ở gian đoạn ủ biến thời gian ủ thay đổi từ 20 phút đến 90 phút.
Kết quả thí nghiệm được đưa ra ở bảng 3.4:
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của thời gian ủ tới kết quả khử mực giấy loại.
STT Thời gian phút
Hiệu suất bột,
%
Mức loại mức, %
Độ trắng, ISO %
1 20 72,0 91,4 78,1
2 40 74,5 92,6 80,5
3 60 75,8 93,5 81,4
4 80 75,6 93,0 81,2
5 90 76,0 92,8 81,0
Kết quả nghiên cứu (bảng 3.4) cho thấy khi tăng thời gian ủ từ 20 phút đến 90 phút thì hiệu quả khử mực không có sự thay đổi đáng kể. Hiệu suất bột tăng từ 72,0 đến 76%, mực loại mực tăng 91,4 đến 92,8%, độ trắng tăng từ 78,1 đến 81,0 % ISO.
Tuy nhiên ở thời gian ủ 60 phút cho hiệu suất bột, mực loại mực, độ trắng cao hơn cả. Nếu tăng thời gian từ 60 phút đến 90 phút thì hiệu suất bột, mực loại mực, độ trắng còn có xu hướng giảm hoặc tăng rất ít. Như vậy, ở thời gian ủ 60 phút là thích hợp để lựa chọn.
Thông qua các kết quả nghiên cứu đã được phân tích ở trên tới kết quả khử mực giấy loại bằng hóa chất, để đạt được bột giấy sau khử mực có độ trắng và mức loại mực cao nhất mà hiệu suất bột giảm không đáng kể thì chế độ công nghệ được lựa chọn như sau:
- Mức dùng hóa chất: 1,5% NaOH, 2,0% Na2SiO3, 1,5% H2O2, 0,1% DTPA, 0,3 % chất khử mực PE 3001 so với nguyên liệu khô tuyệt đối.
- Thời gian đánh tơi, phút: 60 - Thời gian ủ, phút: 60 - Thời gian tuyển nổi, phút: 20
- Các chế độ khác như nồng độ, nhiệt độ, khí nén, hút bọt tượng tự như qui trình chung.