Quy Trình và Những Phụ Gia Sử Dụng Trong Ngành Sản Xuất Giấy

Giấy là một vật liệu không thể thiếu và rất dễ thấy trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Vậy bạn có biết quy trình sản xuất giấy diễn ra như thế nào, phụ gia trong sản xuất giấy gồm những sản phẩm nào? Hãy cùng theo dõi bài viết sau đây.

Khám phá quy trình sản xuất giấy

Nguyên liệu phổ biến sản xuất giấy

Gỗ là nguồn nguyên liệu chính trong quy trình sản xuất giấy

• Gỗ là nguồn nguyên liệu chính, chủ yếu trong quy trình sản xuất giấy. Quá trình sản xuất giấy từ gỗ bắt đầu bằng việc lấy từ thân của các loại cây khác nhau, sau đó tiến hành tách vỏ và lấy lõi gỗ. Lõi gỗ sau đó được nghiền nhỏ để tạo ra chất liệu gỗ nhuyễn.
• Tiếp theo, chất liệu gỗ nhuyễn được xử lý thông qua nhiều bước tẩy rửa để đạt được sự sạch sẽ. Quá trình tẩy rửa này giúp loại bỏ các tạp chất và tinh chất không mong muốn. Sau đó, gỗ nhuyễn được kết hợp với nhiều loại chất phụ gia khác để tạo thành hỗn hợp, từ đó tạo ra giấy.

Gỗ có thể đến từ các nguồn khác nhau, bao gồm:

• Gỗ cứng: Các loại cây như cây thông, cây bạch đàn. dương và cây sồi được sử dụng để sản xuất giấy cứng và chất lượng cao, ví dụ như giấy in sách, giấy báo và giấy viết.
• Gỗ mềm: Cây thông và cây eucalyptus thường được sử dụng để sản xuất giấy mềm, giấy hút ẩm và giấy gói. Chất lượng và tính chất của giấy phụ thuộc vào loại gỗ và quá trình xử lý sau đó.

Giấy tái chế

• Giấy tái chế là một nguồn nguyên liệu ngày càng quan trọng trong ngành công nghiệp giấy. Giấy tái chế là giấy được sản xuất từ chất liệu giấy đã được sử dụng trước đó, đưa về nhà máy nghiền nhỏ, tạo bột mịn sau đó loại bỏ chất kết dính, mực in rồi trộn với chất phụ gia để tạo nên hỗn hợp làm nguyên liệu cho quy trình sản xuất giấy.
• Hiểu một cách đơn giản, giấy tái chế cũng chính là từ gỗ nhưng đã qua sử dụng và sau đó chế biến lại thành giấy mới.
• Khi nghiên cứu về nguyên liệu sản xuất giấy, người dùng sẽ có cái nhìn rõ hơn về tính chất của từng loại nguyên liệu, từ đó có thể xác định quy trình sản xuất giấy phù hợp nhất, liệu có sử dụng gỗ hay giấy tái chế.

Quy trình sản xuất giấy từ gỗ – giấy công nghiệp

Quy trình sản xuất giấy trải qua nhiều giai đoạn

Thông thường giấy công nghiệp, túi giấy, giấy A4… sản xuất sẽ theo từng bước và có công đoạn cụ thể. Nhưng cũng có một số loại giấy sẽ sản xuất theo những bước khác nhau, bao gồm 4 giai đoạn:

Làm bột giấy

• Quá trình bắt đầu bằng việc lấy gỗ từ cây và tiến hành tách vỏ, lấy lõi gỗ. Sau đó, lõi gỗ được xử lý tạo thành bột giấy (bột gỗ) và sử dụng để sản xuất giấy trong quá trình tiếp theo.
• Bóc vỏ gỗ và chẻ nhỏ: Gỗ được bóc vỏ và chia nhỏ thành các mảng khác nhau trước khi vào quá trình nghiền hoá chất.
• Nghiền bột giấy bằng hoá chất và thiết bị cơ khí: Bột gỗ được nghiền bằng sự kết hợp của hoá chất và thiết bị cơ khí để phá vỡ lignin và tạo ra bột giấy.
• Làm sạch: Bột giấy sau khi được sàng lọc và sấy khô tiếp tục trải qua quá trình xử lý để chuyển đổi thành bột giấy sạch.
• Xử lý cơ học: Bột gỗ được mài trắng để tạo thành màu trắng. Bột gỗ màu nâu được sản xuất từ cuống cây thấm ướt trước khi mài, còn bột nhiệt cơ được sản xuất từ phế liệu gỗ sau khi băm nhỏ.
• Xử lý hoá học: Mảnh gỗ được nấu bằng phương pháp tẩy trắng (có clo và không clo). Sau quá trình nấu, sợi gỗ và cellulose tách ra khỏi thân gỗ. Bột gỗ sau đó được tiếp tục tẩy trắng, sấy khô và trộn với dung dịch để chảy qua trục lăn.

Bổ sung chất phụ gia

• Sau khi bột giấy đã trải qua quá trình đập, ép và tác động dưới máy dập, chất độn khác nhau sẽ được trộn thêm vào quá trình sản xuất giấy.
• Lượng phụ gia được sử dụng trong quy trình sản xuất giấy có thể lên đến 30%.
• Các chất phụ gia cụ thể bao gồm cao lanh, tinh bột, blano fixe, oxit titan, phấn và nhiều chất khác.
• Độ trong trẻo hoặc mờ đục của giấy được quyết định bởi việc sử dụng các loại chất trên. Ngoài ra, giai đoạn này cũng quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhẵn mịn hoặc sần sùi của giấy sau khi hoàn thiện. Bổ sung chất hồ như tinh bột có thể làm cho giấy trở nên bóng hơn, ví dụ như các loại giấy couches, giấy bristol, catalogue có độ bóng cao.
• Có thể nói, đây cũng là một bước quan trọng trong quy trình sản xuất giấy cần chú ý.

Kéo giấy

• Sau khi bột giấy đã trải qua quá trình tẩy trắng và xử lý cơ học và hoá chất, được trộn với nhiều chất phụ gia thì nó sẽ được bơm vào máy kéo giấy tự động. Quá trình diễn ra như sau:
• Các tấm giấy mỏng được hình thành trên máy kéo giấy.
• Dung dịch bột giấy sau khi được làm sạch nhiều lần được chảy qua một lớp lưới, trong đó phần lớn nước chảy ra ngoài, tạo ra cấu trúc của tờ giấy.
• Phía dưới lưới có một máy hút nước giúp quá trình thoát nước trở nên dễ dàng.
• Kết quả là giấy công nghiệp có hai mặt: mặt lưới và mặt láng. Sau bước này, giấy sẽ tiếp tục được ép và sấy, sau đó được cuộn tròn. Qua đó, quy trình cơ bản của sản xuất giấy đã hoàn thành.
• Quá trình kéo giấy giúp tạo thành một lớp mỏng và đồng đều của hỗn hợp sợi gỗ và chất phụ gia. Sợi gỗ được liên kết với nhau trong quá trình này để tạo ra cấu trúc giấy ban đầu.

Hoàn thiện giấy

• Sau khi kéo giấy, giấy ban đầu sẽ trải qua các bước hoàn thiện để đạt được độ mịn và độ dày mong muốn. Quá trình này bao gồm việc nén, ép và làm khô giấy. Giấy sẽ được nén để loại bỏ nước còn lại và tạo độ bền cho nó. Sau đó, giấy sẽ được ép và làm khô hoàn toàn trong các máy ép và lò sấy.
• Sau đó nó sẽ được cắt thành các kích thước và định dạng khác nhau để phục vụ cho các mục đích sử dụng khác nhau như in ấn, bao bì hoặc viết. Quy trình sản xuất giấy từ gỗ đòi hỏi sự kỹ thuật và quy trình cẩn thận để đảm bảo chất lượng và hiệu suất sản xuất.

Quy trình sản xuất giấy từ gỗ

Quy trình sản xuất giấy tái chế

Mỗi loại giấy sẽ có quy trình khác nhau và giấy tái chế cũng không ngoại lệ. Dưới đây Eco One sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất giấy tái chế.

Lựa chọn nguyên liệu giấy tái chế

• Trong quy trình tái chế giấy, bước đầu tiên là lựa chọn giấy sạch, không bị ô nhiễm bởi tạp chất như kim loại, nhựa và bụi bẩn. Tạp chất này gây khó khăn trong quá trình tái chế giấy.
• Trong bước đầu tiên này, các nhà sản xuất giấy tái chế thường hợp tác với các đơn vị thu mua sắt vụn để lựa chọn các mẫu giấy có thể tái chế. Điều này giúp đảm bảo chỉ những nguồn giấy thích hợp và không bị ô nhiễm được chọn lọc để tái chế và tạo ra sản phẩm giấy tái chế chất lượng cao.

Thu gom và vận chuyển về nhà máy

• Giấy phế liệu được thu gom và ép lại thành khuôn lớn trước khi vận chuyển đến nhà máy tái chế. Tại đây, giấy phế liệu sẽ được tái chế và chuyển đổi thành giấy mới.

Sản xuất bột giấy và giấy tái chế

• Giấy vụn ở giai đoạn trên sẽ chuyển đến nhà máy tái chế và đưa vào dây chuyền sản xuất. Tại đây, giấy vụn được cắt thành những mảnh nhỏ và xay nhuyễn để tạo thành bột giấy. Bột giấy sau đó được đưa qua các lỗ và rãnh để loại bỏ các tạp chất như nylon và băng keo.
• Tiếp theo, bột giấy được xử lý để loại bỏ mực và keo hoàn toàn. Sử dụng các chất hóa học như xà phòng, bột giấy được tẩy mực và băng dính được sử dụng để đẩy chúng lên bề mặt giấy.

Nghiền giấy, ép trắng và tẩy trắng

• Bột giấy sau khi giấy mài nhuyễn sẽ nhào và đập tạo thành sợi giấy. Quá trình nghiền giấy giúp phá vỡ và tách các sợi lớn trong bột. Nếu giấy còn màu, sẽ sử dụng chất tẩy để loại bỏ màu sắc đó.
• Để làm giấy trắng và sáng hơn, bột giấy có thể được tẩy trắng bằng clo điôxít, hydro peroxit hoặc các chất chứa oxy. Tuy nhiên, quy trình tẩy trắng không cần thiết đối với giấy kraft công nghiệp.

Xeo giấy

• Bước cuối cùng và cũng là bước quan trọng nhất trong quy trình sản xuất giấy. Bột giấy được pha trộn với nước và đặt lên một lớp lưới lọc. Qua một loạt các máy ép, giấy tái chế được vắt và sau đó được phủ bởi vải bạt để bớt nước sau đó sấy khô.

Quy trình sản xuất giấy tái chế

Các loại phụ gia cơ bản dùng trong ngành giấy

Xút – NaOH

• Xút (Natri hydroxit – NaOH) là một hóa chất quan trọng trong ngành công nghiệp giấy với nhiều công dụng quan trọng trong quá trình sản xuất giấy. Dưới đây là những công dụng chính của xút trong ngành sản xuất giấy:
• Xử lý sợi cellulose và gỗ: Trong quá trình sản xuất giấy, xút được sử dụng để xử lý sợi cellulose (nguyên liệu chính của giấy) và gỗ. Xút giúp tách sợi cellulose khỏi lignin và các tạp chất khác trong nguyên liệu gốc, tạo ra sợi cellulose sạch và chất lượng cao. Quá trình này được gọi là quá trình tách lignin.
• Tách lignin: Xút kết hợp với các hóa chất khác, như hóa chất sulfur (Na2S hoặc NaHS), tạo thành một quá trình hóa học để tách lignin khỏi sợi cellulose. Quá trình này giúp tạo ra sợi cellulose có tính chất tốt hơn để sản xuất giấy.
• Tạo bột giấy: Xút thường được sử dụng để điều chỉnh độ pH của bột giấy trong quá trình xử lý và sản xuất. Điều này giúp cải thiện quá trình tạo kết tủa bột giấy và loại bỏ các tạp chất không mong muốn khỏi hỗn hợp bột.
• Xử lý nước thải: Sau khi sợi cellulose đã được tách ra để sản xuất giấy, nước thải có thể chứa các hóa chất và tạp chất từ quá trình sản xuất. Xút được sử dụng làm một phần trong quá trình xử lý nước thải, giúp tạo kết tủa các tạp chất và cải thiện chất lượng nước thải trước khi nước được thải ra môi trường.

Tóm lại, xút (NaOH) đóng một vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất giấy bằng cách giúp xử lý sợi cellulose và gỗ, tách lignin, điều chỉnh độ pH của bột giấy và xử lý nước thải. Đây là một trong những hóa chất không thể thiếu trong ngành công nghiệp giấy để đảm bảo chất lượng và hiệu suất sản xuất.

Xút (NaOH) đóng một vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất giấy

Phèn đơn – AL2(SO4)3.nH2O

• Phèn đơn (Aluminium sulfate – Al2(SO4)3.nH2O), còn được gọi là sulfate nhôm, là một loại hóa chất quan trọng trong ngành công nghiệp giấy với nhiều công dụng quan trọng trong quá trình sản xuất giấy. Dưới đây là những công dụng chính của phèn đơn trong ngành sản xuất giấy:
• Tạo kết tủa và tẩy chất không mong muốn: Phèn đơn thường được sử dụng để tạo kết tủa và tẩy các chất không mong muốn khỏi bột giấy. Nhưng khi được thêm vào, phèn đơn sẽ tạo ra các kết tủa dạng kẽm như hydroxide nhôm, giúp loại bỏ các tạp chất như lignin, các tạp chất hữu cơ, và các kim loại nặng khác từ bột giấy.
• Tạo kết cấu và độ bền cho giấy: Phèn đơn có thể tạo kết cấu và độ bền cho giấy. Khi phèn đơn phản ứng với các tạp chất trong bột giấy, nó giúp củng cố cấu trúc của giấy và tạo sự liên kết giữa các sợi cellulose, làm cho giấy trở nên mạnh mẽ hơn và có khả năng chống rách tốt hơn.
• Điều chỉnh pH và tính chất nước: Phèn đơn có khả năng điều chỉnh độ pH của hỗn hợp bột giấy và nước, đảm bảo môi trường thích hợp cho quá trình sản xuất giấy. Điều này có thể cải thiện quá trình tạo kết tủa, loại bỏ tạp chất và tạo ra sản phẩm giấy với chất lượng tốt hơn.
• Chất tạo màu và hoa văn: Phèn đơn cũng có thể được sử dụng để tạo màu sắc và hoa văn trên giấy. Khi kết hợp với các chất tạo màu khác, phèn đơn có thể tạo ra các hiệu ứng hoa văn và màu sắc trên bề mặt giấy, tạo sự thẩm mỹ cho sản phẩm cuối cùng.

Công dụng:

• Điều chỉnh pH ở khâu chuẩn bị bột.
• Kết tủa nhựa thông lên xơ sợi.

Phèn đơn nhôm sunfat là thành phần quan trọng trong sản xuất giấy: Tạo kết tủa và tẩy chất không mong muốn, Tạo kết cấu và độ bền cho giấy, Điều chỉnh pH và tính chất nước, Chất tạo màu và hoa văn

Chất độn

Các loại chất độn dùng cho sản xuất giấy: CaCO3, bột Talc, cao lanh…

Công dụng:

• Tăng hiệu quả kinh tế.
• Tăng một số yêu cầu về chất lượng của giấy: đô đục, độ thấu khí, độ nhẵn…
• Tuy nhiên làm giảm độ bền cơ lý của giấy.

Chất tạo màu:

Công dụng:

• Tuỳ theo yêu cầu của khách hàng và từng loại giấy má cho màu vào để tăng vẻ mĩ quan cho tờ giấy.
• Có thể sử dụng các chất màu như: pigmen, phẩm nhuộm acid, phẩm nhuộm bazơ, phẩm nhuộm trục tiếp…

Tinh bột:

• Gồm bột mì, bột bắp, bột gạo…

Công dụng:

• Tăng độ bền khô, độ nở, độ dai, độ cứng của tờ giấy
• Tăng độ bền cho bề mặt của tớ giấy, độ hồ, độ láng, giúp in ấn sắc nét hơn.

Chất phá bọt

• Tạo sự hình thành tờ giấy đạt yêu cầu: giấy không có bột khí.

Cảm quan:

• Tăng độ trắng cho tờ giấy.

Keo AKD

• Chất gia keo bề măt, chống lem cho tờ giấy.
• Gia keo AKD trong môi trường kiềm yếu, pH=7-8, đảm bảo tính kinh tế và giữ được môi trường sinh thái.
• Chất bảo lưu:

Các hoá chất được dùng làm chất bảo lưu phải mang tính chất chung là chúng có khả năng liên hết các xơ sợi với các chất phụ gia lại với nhau bằng cách keo tụ, kết quả là kích thước của các nhóm keo tụ đó lớn lên nên chúng được giữ lại trên mặt lưới xeo. Chất bảo lưu thông dụng:

Keo bền khô:

• Là những chất có khả năng làm tăng độ bền cơ lý của giấy ở trạng thái khô.

Chất keo bền ướt:

• Làm tăng độ bền cơ lý của giấy trong trạng thái ướt.
• Hoá chất sử dụng:UF (ure-formaldehyde), MF (melamineformandehyde).

Chất diệt khuẩn:

Công dụng:

• Diệt vi khuẩn gây hại cho gia keo.
• Diệt những vi khuẩn phát sinh trong dây chuyền sản xuất góp phần làm sạch dây chuyền.
• Bảo vệ và lưu trữ giấy lây hơn.

Nước :

• Nước là vật liệu phụ vô cùng quan trọng trong quá trình sản xuất giấy. Thiếu nước không thể sản xuất được giấy.
• Nước là phương tiện vận chuyển xơ sợi, chất keo, chất độn trong quá trình chuẩn bị bột. Nó còn có nhiệm vụ phân phối đồng đều tất cả các thành phần có trong bột giấy lên tờ giấy.

Trong sản xuất giấy A4 thì độ trắng của giấy là rất quan trọng. Để sản xuất ra bột tẩy trắng ta có thể nấu trong phương pháp xử lý bán hoá sulfit trung tính với điều kiện nấu như sau:

Phụ gia là một lĩnh vực vô cùng quan trọng trong công nghệ giấy. Sử dụng đồng thời nhiều phụ gia một cách thích hợp, tối ưu không những giảm được chi phí về hoá chất, chi phí về sử lý nước thải mà còn cải thiện đáng kể tính năng kỹ thuật của sản phẩm giấy.

~~~ Liên Hệ ~~
Công Ty TNHH Eco One Việt Nam
Showroom : CN6 Khu công Nghiệp Vừa và Nhỏ Từ Liêm, Từ Liêm, Hà Nội
HotLine: 0904.563.963