II.1. Đối tượng, hóa chất và thiết bị nghiên cứu II.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Trong đề tài này, đối tượng được lựa chọn để nghiên cứu là:
- Giấy loại văn phòng nhập khẩu từ Châu Âu đang được sử dụng ở Công ty cổ phần giấy Trúc Bạch. Thành phần giấy loại không chứa giấy nhuộm màu toàn bộ.
II.1.2. Hóa chất
Các hóa chất chính dùng trong nghiên cứu là:
- Enzym: ∝-amylaza của Đan Mạch và enzym BIO-DE 30 của Hàn Quốc - Các hóa chất công nghiệp: NaOH, H2O2, Na2SiO3, DTPA
- Chất khử mực: PE 3001 I.1.3. Thiết bị
- Thiết bị đánh tơi 12 lít, tốc độ khuấy 900 vòng/phút, có gia nhiệt tối đa 100oC, xuất xứ Đức.
- Máy sục khí, lưu lượng 8 lít/phút, xuất xứ Việt Nam.
- Bơm chân không hút bọt, 400÷500 (mHg).
- Máy xeo Rapid – Kothen, hãng PTI của Áo.
- Cân điện tử Melter độ chính xác ± 0,0001 của Thụy Sĩ.
- Máy đo pH, giấy đo pH, nhiệt kế và các dụng cụ thủy tinh - Lưới rửa bột 80 mắt
- Máy đo độ bền xé Frank của Đức.
- Máy đo độ bền kéo Hounsfield của Anh.
- Máy đo độ trắng Elrepho của Mỹ.
II.2. Phương pháp nghiên cứu II.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu
Mẫu nguyên liệu được xé nhỏ, trộn đều và để đồng ẩm trong túi nilon kín.
Trước khi nghiên cứu, tiến hành xác định các chỉ số ban đầu của mẫu nguyên liệu về độ khô và độ tro. Kết quả như sau:
- Độ khô,% : 92,2 - Độ tro,% : 14,3 II.2.2. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài tiến hành nghiên cứu phương pháp tuyển nổi khử mực giấy loại gồm:
+ Phương pháp tuyển nổi khử mực giấy loại bằng hoá chất + Phương pháp tuyển nổi khử mực giấy loại sử dụng enzym.
Lấy kết quả khử mực rút ra từ quy trình khử mực giấy loại bằng hóa chất làm đối chứng để so sánh kết quả khử mực giấy loại sử dụng enzym.
Đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật của mỗi phương pháp và rút ra kết luận.
Qui trình công nghệ được chọn như sau:
* Giai đoạn đánh tơi
- Khối lượng giấy loại,g KTĐ : 120
- Nồng độ đánh tơi, % : 4,0
+ Giai đoạn I: Đánh tơi xử lý enzym
- Thời gian xử lý, phút : 10÷30
- Nhiệt độ, toC : 25÷80
- enzym: ∝-amylaza, BIO-DE 30
- pH xử lý: 6÷10 (khống chế pH môi trường bằng axít H2SO4 0,1N) + Giai đoạn II: Đánh tơi xử lý hóa chất
- Thời gian, phút: 40÷60
- Nhiệt độ,toC: 25÷80
- Hóa chất sử dụng: Na0H, Na2Si03, H2O2, DTPA, chất khử mực PE 3001
* Gian đoạn ủ
- Nồng độ, % : 4,0
- Nhiệt độ, t0C : 70÷75
- Thời gian, phút : 60÷90
* Pha loãng và tuyển nổi
- Nồng độ bột, % : 1,0÷1,2%
- Nhiệt độ, t0C : 35÷40
- Cung cấp khí nén, lít/phút cho 12 lít bột 1% : 8,0
- Chân không hút bọt, mHg : 400 ÷500
- Thời gian tuyển, phút : 20
* Rửa bột, vắt khô, xeo mẫu - Rửa bột đến pH trung tính
- Vắt khô → Xác định hiệu suất → Xeo → Xác định mức loại mực, độ trắng - Xeo mẫu ở định lượng 200 g/m2
Qui trình thí nghiệm chung được mô tả như sau:
Phương pháp khử mực giấy loại bằng hóa chất
Phương pháp khử mực giấy loại sử dụng enzym
Enzym
So sánh kết quả khử mực Giấy loại
Đt xử lý hóa
Giai đoạn ủ
Tuyển nổi
Rửa
Xeo Hóa chất
Cấp khí Cấp nhiệt Cấp nhiệt
Đt xử lý enzym
Đt xử lý hóa
Giai đoạn ủ
Tuyển nổi
Rửa
Xeo Hóa chất
Cấp nhiệt
Giấy loại pH
Cấp khí
Cấp nhiệt
Hình 2.1. Qui trình nghiên cứu chung
Bột trước và sau khi khử mực được xeo mẫu trên máy xeo thí nghiệm để xác định các tính chất cơ lý tại phòng thí nghiệm hoá lý - Viện công nghiệp Giấy và Xenluylo theo các tiêu chuẩn sau:
- Xác định độ tro : TCVN 1864:2001 - Xác định độ trắng : TCVN 1865:2000 - Xác định định lượng : TCVN 1270-2000 - Xác định độ dài đứt : TCVN 1862:2000 - Xác định độ bền xé : TCVN 3228 -1:2000 - Xác định độ chịu bục : TCVN 3228 - 1:2000 - Xác định độ bụi : TAPPI T213 82-2003
Trong thực tế hiện nay không có phương pháp để xác định mức độ loại mực của bột trong quá trình khử mực giấy loại. Để xác định thông số rất quan trọng phản ánh hiệu quả của quá trình khử mực này, đề tài đã áp dụng phương pháp xác định độ bụi của tờ giấy hình thành trước và sau khi khử mực, coi mức giảm độ bụi là mức độ loại mực.
Độ bụi của tờ giấy được xác định theo tiêu chuẩn ngành 24 TCN 82 – 2003 đã được xây dựng tương thích với phương pháp tiêu chuẩn Mỹ TAPPI T213 om-89 và được biểu thị qua diện tích các hạt bụi (mực) trên bề mặt giấy (mm2), trên diện tích đo 1 m2.
Mức độ loại mực được tính bằng tỷ lệ phần trăm của hiệu số độ bụi của giấy trước và sau khử mực, so với độ bụi của giấy trước khi khử mực.
MLM = (ĐBT – ĐBS)/ĐBT*100 (%) Trong đó:
MLM: Mức loại mực tính bằng %
ĐBT: Độ bụi của giấy trước khử mực, mm2/m2 ĐBS: Độ bụi của giấy sau khử mực, mm2/m2
PHẦN III