Bộ Hóa Chất Phụ Gia Thiết Yếu Trong Ngành Sản Xuất Giấy

I. Khái niệm về Giấy?

1. Khái niệm.

• Nguyên liệu chính để sản xuất giấy là gỗ và sợi cellulose, nhưng ngành công nghiệp giấy cũng sử dụng nhiều loại nguyên liệu khác tùy thuộc vào loại giấy và quy trình sản xuất cụ thể. 

• Gỗ là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất giấy. Các loại cây như cây thông, cây eucalyptus, cây lúa mạch và cây khác có thể được sử dụng để cung cấp sợi cellulose.

• Sợi cellulose có thể được thu thập từ giấy tái chế, giúp giảm áp lực đặt lên nguồn nguyên liệu tự nhiên và giảm lượng rác thải.

• Bã mía là một nguồn nguyên liệu thay thế cho gỗ. Quá trình sản xuất giấy từ bã mía giúp giảm áp lực đặt lên rừng và làm tăng tính bền vững của ngành công nghiệp giấy.

• Bã trấu từ nông nghiệp cũng có thể được sử dụng trong sản xuất giấy, tăng tính đa dạng của nguồn nguyên liệu và giảm sự phụ thuộc vào gỗ.

• Giấy tái chế là một nguồn nguyên liệu quan trọng cho việc sản xuất giấy tái chế. Việc sử dụng giấy tái chế giúp giảm áp lực đặt lên rừng và giảm lượng rác thải.

• Các loại cây như lúa mạch và lanh cũng có thể được sử dụng để sản xuất giấy, tạo ra giấy có tính chất đặc biệt như giấy mỹ thuật hoặc giấy có tính chất kỹ thuật.
• Các nguồn nguyên liệu này sau đó được chế biến và xử lý để tạo ra bột giấy, gốc giấy, và cuối cùng là sản phẩm giấy. Sự lựa chọn giữa các nguồn nguyên liệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chi phí, tính bền vững, và các đặc tính kỹ thuật yêu cầu của sản phẩm giấy cụ thể.

II. Thế nào là một quy trình sản xuất giấy hoàn chỉnh?

• Quy trình sản xuất giấy hoàn chỉnh thường bao gồm nhiều bước phức tạp và đòi hỏi sự chăm sóc kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. 

Dưới đây là một tóm tắt về quy trình sản xuất giấy:

Chuẩn bị nguyên liệu:

Gỗ: 

• Gỗ là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất giấy. Các loại cây như cây thông, cây eucalyptus, và cây lúa mạch thường được sử dụng.

Tái chế:

• Một số nhà máy giấy sử dụng giấy tái chế làm nguyên liệu để giảm tác động đến môi trường.

Chế biến nguyên liệu:

• Gỗ được cưa và nghiền thành bột gỗ.
• Bột gỗ được xử lý hóa học để tách lignin, cellulose và hemi-cellulose.

Chế biến hóa học:

• Bột gỗ được trải qua quá trình nấu chảy với hóa chất như hydro, sodium hydroxide để tách cellulose.
• Sau đó, cellulose được làm sạch và tạo thành một hỗn hợp chất lỏng gọi là gốc giấy.

Tạo giấy:

• Gốc giấy được đổ lên máy tạo giấy, nơi nước được loại bỏ, và một lớp mỏng giấy hình thành.
• Giấy đi qua các cuộn và băng chuyền để loại bỏ nước thừa và làm khô giấy.

Tráng phủ và in ấn (nếu cần):

• Giấy có thể được tráng phủ để cải thiện tính chất bề mặt và sự bền của nó.
• Nếu cần, quá trình in ấn có thể thực hiện tại đây.

Cắt và đóng gói:

• Cuối cùng, giấy được cắt thành các kích thước mong muốn và đóng gói để vận chuyển và bảo quản.

III. Những hóa chất phụ gia thường được sử dụng trong quy trình sản xuất giấy.

Trong quy trình sản xuất giấy, hóa chất phụ gia đóng vai trò quan trọng để cải thiện tính chất của giấy, tăng cường quá trình sản xuất, và đáp ứng các yêu cầu khác nhau của ứng dụng cuối cùng. 

Dưới đây là một số hóa chất phụ gia thường được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất giấy:

Chất làm trắng:

• Hydrogen peroxide: Được sử dụng như một chất làm trắng thay thế cho clorin để giảm tác động tiêu cực đối với môi trường.

Chất cảm ứng (Retention aid):

• Polyacrylamide (PAM): Giúp cải thiện quá trình giữ lại sợi cellulose và các hạt bãi béo, tăng khả năng hấp thụ nước và làm đặc hỗn hợp giấy.

Chất chống bị thấm nước:

• Starch và các hợp chất liên quan: Sử dụng để cải thiện tính chất chống thấm nước của giấy.

Chất kết dính và làm đặc:

• Alum (aluminum sulfate): Thường được sử dụng để cung cấp tính chất cảm ứng và kết dính giữa sợi cellulose.

Chất chống ẩm:

• Glycerol và polyethylene glycol (PEG): Sử dụng để giảm sự khô ráp và làm tăng sự linh hoạt của giấy.

Chất chống oxi hóa và chống nấm mốc:

• Sodium bisulfite và các chất khác: Sử dụng để ngăn chặn sự oxi hóa và phòng tránh sự hình thành của nấm mốc.

Chất làm mềm và làm trơn:

• Quaternary ammonium compounds (quat): Sử dụng để cải thiện tính chất mềm mại và trơn tru của giấy.

Chất tạo màu và mùi:

• Chất nhuộm và hương liệu: Thêm vào giấy để tạo màu sắc và mùi thơm nếu cần.

Chất chống tạo bọt:

• Silicones và các hợp chất khác: Sử dụng để ngăn chặn sự tạo bọt trong quá trình sản xuất giấy.

IV. Phụ gia hóa chất chuyên dùng cho ngành công nghiệp sản xuất giấy ECOONE đang cung cấp hiện nay.

• Bao gồm polysiloxan, polysiloxan biến tính, silica, chất phân tán và chất ổn định.
• Hiệu quả ổn định trong môi trường kiềm (PH: 10-12) và phạm vi nhiệt độ 25°C-100°C.
• Hoạt động kiểm soát bọt nhanh và bền
• Nồng độ cao, tiết kiệm chi phí,

• Chất lỏng: Màu trắng sữa
• Độ PH: 6.0~8.0
• Tỷ lệ pha loãng với nước: có thể pha hoặc không pha

• Có thể được thêm trực tiếp trong quá trình sản xuất. Lắc đều trước khi sử dụng hoặc sử dụng sau khi pha loãng.
• Có thể được sử dụng bơm định lượng để kiểm soát liều lượng, liều lượng khuyến nghị là 0,05 ~ 0,5kg cho mỗi tấn bột giấy hoặc nước thải (ứng dụng trong sản xuất bột giấy hoặc xử lý nước thải)
• Lượng bổ sung khác nhau tùy theo liều lượng của hệ thống. Điểm bổ sung cần được xác định theo điều kiện sản xuất và tuân theo các quy tắc để giảm thiểu liều lượng chất khử bọt để kiểm soát bọt.

• Bao gồm polyether ester và chất kết hợp
• Hiệu suất chống bọt và cản bọt tốt
• Nhiệt độ hoạt động ổn định trong vòng 55 độ C
• Khả năng phân phối tốt trong hệ thống sản xuất giấy, không ảnh hưởng đến toàn bộ tiến trình sản xuất giấy
• Nồng độ cao, tiết kiệm chi phí,

• Chất lỏng trong suốt không màu chuyển dần sang màu vàng nhạt
• Độ PH: 4.0~7.0
• Tỷ lệ pha loãng với nước: có thể pha hoặc không pha

• Có thể được sử dụng trực tiếp trong quá trình sản xuất hoặc được thêm vào với bơm định lượng sau khi pha loãng
• Liều lượng khuyên dùng là khoảng 100-1000ppm. Theo quy trình sản xuất khác nhau, liều lượng tốt nhất có thể được tối ưu bằng cách thử nghiệm tại chỗ. Phần bổ sung cần được xác định theo điều kiện sản xuất và tuân theo các quy để giảm thiểu liều lượng chất khử bọt để kiểm soát bọt.
• Chú ý: Sử dụng đồ bảo hộ bao gồm áo, mắt kính, găng tay khi sử dụng hóa chất, không ăn uống gần nơi có hóa chất

• Bao gồm dầu khoáng, xà phòng metallic, silica và chất phân tán
• Hiệu suất chống bọt và cản bọt tốt.
• Chất chống bọt không silicone
• Hoạt động kiểm soát bọt nhanh và bền
• Sản phẩm ổn định trong suốt quá trình lưu kho

• Chất lỏng: màu vàng nhạt dần đến màu nâu đục
• Độ PH: 3.0~7.0
• Tỷ lệ pha loãng với nước: có thể pha hoặc không pha

• Có thể được thêm trực tiếp trong quá trình sản xuất. Thêm vào trước quá trình sản xuất hoặc sau quá trình phân tán sơ bộ.
• Lượng thêm vào 0.1-0.3% trên tổng công thức
• Lượng bổ sung cần được xác định theo điều kiện sản xuất và tuân theo các quy tắc để giảm thiểu liều lượng chất khử bọt để kiểm soát bọt.
• Chú ý: Sử dụng đồ bảo hộ bao gồm áo, mắt kính, găng tay khi sử dụng hóa chất, không ăn uống gần nơi có hóa chất

• 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.

• 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.

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

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

• 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.

• 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…

• Gồm bột mì, bột bắp, bột gạo…

• 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 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.

• 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:

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

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

• 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 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.