PHẦn I mở ĐẦu tầm quan trọng và SỰ ra đỜi của giấY

Thiết bị sử dụng thường là máy đánh tơi thuỷ lực, hoặc máy nghiền Hà Lan. Loại hay dùng là máy đánh tơi thuỷ lực liên tục hay giãn đoạn, có thể đánh tơi ở nồng độ đến 18% và T⁰C > 50%.

Bộ phận chủ yếu của máy đánh tơi thuỷ lực là 1 rôto hình cánh quạt tạo ra sự vận động dòng xoáy tuần hoàn của dung dịch làm cho các bó xơ bị lực cơ giới ma sát mà bung ra. Sau khi đã bị đánh tới huyền phù bột giấy lọt qua mắt sàng để tháo ra nồng độ bột cao thì lực ma sát giữa bột và bột càng tăng nhưng tiêu hao năng lượng lại giảm đáng kể. Để đánh tơi bột ở nồng độ cao thì cánh quạt được thiết kế nh­ một mòi khoan.

ĐÓ tạo ra được nhiều vòng xoáy nhất là khi vận hành bột ở nồng độ cao thì kích thước của bể so với cánh quạt phải thích hợp.

2. 
   Nghiền bét:
   

1. 
   Cơ chế nghiền bột:
   

Đối với từng xơ sợi thì tác động nh­ sau:

• 
  Nước ngấm vào qua vách tế bào ( làm cho trương nở )
  
• 
  Một số liên kết giữa các thớ sợi bị đứt, thay thế bằng các liên kết giữa nước – thớ sợi ( gọi là thuỷ hoá )
  
• 
  Xơ bột càng mềm mại hơn
  
• 
  Sự chổi hoá là xơ sợi bị tước ra thành nhiều xơ nhỏ, nhất là ở hai đầu.
  
• 
  Xơ sợi bị cắt ngắn
  

• 
  Vách tế bào bị nứt gẫy
  
• 
  Xơ sợi nở ra
  
• 
  Một sè Hemixenlulo trên bề mặt xơ sợi bị nước hoà tan từng phần tạo thành dạng keo.
  
• 
  Xơ duỗi thẳng ra ( khi nồng độ bột thấp ) hay uốn cong lại ( khi nồng độ bột cao ).
  

Khi nghiền thì Xenlulo bị cắt ngắn, phân tơ, chổi hoá do đó lớp sơ sinh bị bong ra và nước xâm nhập tạo nên lớp vỏ solvate tức là H < 0 sự xắp xếp của hệ giảm (S giảm).

2. 
   Các yếu tố ảnh hưởng đến qúa trình nghiền bột.
   

Độ nghiền ( độ bằng ⁰SR) đặc trưng cho khả năng thoát nước của xơ sợi. Kết quả quan trọng nhất của quá trình nghiền là tạo ra các nhóm OH tù do trên bề mặt xơ sợi, dần đến vịêc hình thành các cầu nối Xenlulo với nhau tạo điều kiện hình thành cấu trúc bền tờ giấy cho nên các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền cũng sẽ ảnh hưởng đến độ bền tờ giấy.

Đây là yếu tố quan trọng, có tính quyết định nhất trong quá trình nghiền bột giấy. Trong quá trình nghiền đối với mỗi loại thiết bị, mỗi loại nguyên liệu và sản phẩm thì có P_ng riêng. P_ng ảnh hưởng đến quá trình cắt, phân tơ, trương.

Nguyên liệu nghiền dao bằng đồng hoặc bằng đá .

Nhìn chung khi thời gian nghiền tăng thì ⁰SR tăng , độ dài thớ giảm . Thời gian nghiền đối với mỗi loại giấy khác nhau thì khác nhau .

ví dụ : Giấy tụ điện : T = 49 (h)

Giấy cuốn thuốc lá : T = 24- 30(h )

Nhìn chung nồng độ bột tăng thì năng suất nghiền tăng do dó giảm tiêu hao năng lượng nhưng lại giảm quá trình cất vì:

*Ảnh hưởng của nhiệt độ nghiền ( T⁰ )

Trong quá trình nghiền nhiệt độ tăng lên do ma sát giũa bột với thiết bị ,giữa bột với bột . khi nhiệt độ tăng sẽ làm giảm quá trình trương của xơ sợi dẫn đến giảm độ bền cơ lý của giấy cho nên trong quá trình sản xuất phải tìm cách giảm nhiệt trong quá trình nghiền bằng cách lắp vào cơ cấu rửa để lấy nước nóng ra và đưa nước vào, thực tế thường nghiền ở T⁰<40⁰C.

Thực nghiệm sản xuất rót ra:

• 
  pH = 3,5 – 6,5 thì khả năng trương nở của bột kém, độ bền cơ lý và nhất là độ chịu bục của giấy giảm nhanh.
  
• 
  pH = 6,5 – 8,5 thì khả năng trương trung bình, không ảnh hưởng đến quá trình nghiền và tính chất của giấy ( ở pH = 8 )
  
• 
  pH = 9 – 10 quá trình trương nở xảy ra tốt hơn nhưng độ bền cơ lý của giấy cũng không cao.
  

3. 
   Ảnh hưởng của độ nghiền (⁰SR) đến tính chất của giấy được thể hiện ở đồ thị:
   

1. 
   độ bền kéo
   
2. 
   độ chịu bục
   
3. 
   độ bền chịu xé
   
4. 
   độ dài trung bình của xơ sợi
   
5. 
   lực liên kết giữa các xơ sợi
   
6. 
   khả năng them thấu
   
7. 
   khả năng thấu khí
   
8. 
   độ biến dạng
   
9. 
   độ chặt
   

• 
  Độ bền bục (kg/cm²): là giá trị trung gian của độ bền chịu xé và độ bền chịu kéo. Điểm cực đại ở ⁰SR = 40 – 45 ⁰SR.
  
• 
  Lực liên kết giữa các xơ sợi chủ yếu là lực liên kết cầu nối hyđro, khi ⁰SR tăng thì lực liên kết tăng.
  
• 
  Độ chặt của giấy (g/cm²): ⁰SR tăng thì độ chặt tăng do khả năng đan dệt sít sao hơn.
  
• 
  Độ dài xơ sợi (mm): ⁰SR tăng thì độ dài giảm
  
• 
  Độ thấu khí : ở giai đoạn thấp, ⁰SR đến 75 thì độ bền kéo tăng thì quá trình trương và phân tơ tăng, nếu ⁰SR > 75 thì độ bền kéo sẽ giảm đi chiều dài xơ sợi giảm.
  

4. 
   Các phương pháp nghiền bột.
   

1. 
   Phương pháp nghiền bột nhuyÔn thí ngắn:
   

Đặc điểm của phương pháp là bột sau nghiền có độ nhớt cao, khó thoát nước, giấy hình thành có độ đồng đều cao, hút dịch nhỏ, độ bền cao, thường dùng để sản xuất giấy tụ điện, giấy cuốn thuốc lá và các loại giấy mỏng.

2. 
   Phương pháp nghiền bột nhuyễn thớ vừa:
   

đặc điểm là bột sau nghiền mềm dẻo, khó thoát nước, thường dùng để sản xuất giấy viết và giấy in

3. 
   Phương pháp nghiền bột nhuyễn thớ dài:
   

Phương pháp này thường được áp dụng để sản xuất giấy cao cấp.

Đầu tiên tiến hành nghiền ở p_ng thấp để phân tơ chổi hoá , sau đó tăng nhanh p_ng để cắt xơ sợi đến kích thước yêu cầu , sau đó giảm áp lực và nghiền ở p_ng thấp cho đến khi đạt độ nghiền theo yêu cầu .

Đặc điểm của bột san nghiền : bột có tính đàn hồi cao , tốc độ thoát nước trên lưới nhanh , liên kết giữa các xơ sợi kém chặt chẽ , giấy sản xuất có khả năng hút dịch lớn :

Dùng phương pháp này để sản xuất giấy vệ sinh , giấy in ở tốc độ cao.

Đầu tiên nghiền ở p_ng thấp để phân tơ chổi hoá , sau đó tăng nhanh p_ng để cắt xơ sợi đến kích thức yêu cầu , sau đó hạ áp lực để đánh tơi nhẹ ,hạn chế quá thình chổi hoá .

Phương pháp dùng để sản xuất loại giấy có định lượng không lớn , có độ thấm và hút dịch tương đối . dùng sản xuát giấy thấm, giấy dả da .

6. 
   Phương pháp nghiền bột thớ rời thớ dài
   

Dùng để sản xuất giấy bao gãi .

5. 
   Các thiết bị nghiền thông dụng
   
   1. 
      Máy nghiền bể ( kiểu Hà Lan )
      

2 – dao đế 4 – cửa bét ra

5 – máng hứng ( để đưa sang máy nghiền khác)

Về mặt chất lượng thì chất lượng bột không đồng đều còn về mặt kỹ thuật thì năng suất thấp, thiết bị cồng kềnh . tuy nhiên quá trình thay đổi áp lực nhgiền rất dễ ( tức là điều chế khoảng cách giữa hai dao ) do đó vẫn còn tồn tại.

Ngày nay nguòi ta hay sử dụng các máy nghiền gián đoạn lắp đặt thành hệ thống nghiÒn liên tục dùng cho các nhà máy lớn .

Nhiệt độ lý tưởng 20-25⁰C , bình thường là 30-35⁰C (đã qua làm lạnh )

• 
  Loại máy tốc độ chem. V  9m/s dùng để cắt sợi
  
• 
  Loại máy trung tốc V = 9 – 16 m/s dùng để nghiền.
  
• 
  Loại có tốc độ cao V > 16m/s dùng để trưng là chủ yếu ( nghiền nhuyễn )
  

+ Số máy trong dây chuyền M:

H – Năng lượng điên tiêu hao để nghiền 1 tấn bột lên 1⁰SR đối với mỗi loại

bột khác nhau thì khác nhau. đối với bột sunfit : H = 13 – 15 KW/n.T

đối với bột sunfat: H = 18 – 20 KW/n.T

⁰SR = ⁰SR₂ – ⁰SR₁

G – Sản lượng của máy ( tấn/ 24^h )

K – Hệ sè phụ tải ( K = 0,7 – 0,75 )

T – Thời gian máy nghiền làm việc ( T = 24^h )

N – Công suất điện tiêu hao của mô tơ

Khi tính ra M ta thường chọn ( M + 1) thiết bị để lắp cho dây chuyền.

3. 
   Máy nghiền đĩa:
   
   • 
     Loại 2 đĩa ( 1 đĩa cố định chuyển động )
     
   • 
     Loại 2 đĩa ( cả 2 quay ngược chiều nhau )
     
   • 
     Loại 3 đĩa ( 2 cố dịnh, 1 quay )
     

Trong quá trình xeo giấy người ta cần bổ xung thêm một loạt các hoá chất vào bột giấy nhằm tạo ra tính chất sẵn có của nó. Các chất này phần đồng đều được bổxung vào bột giấy trước, trong hoặc sau giai đoạn nghiền. Chúng được chia thành 2 loại là: Hoá chất và chất vô cơ.

Các chất phụ gia chủ yêu và công dụng của nó:

Chất phụ gia	Công dụng
* Axit và bazơ	để khống chế độ pH
* phèn	để khống chế độ pH, để gắn kết chất phụ gia lên xơ sợi, để tăng độ bảo quản
* Các keo, nhựa	để kiểm soát độ thấm Èm của dung dịch vào giấy
*Keo làm tăng độ bền giấy khô(ví dụ: tinh bột, nhựa cao su)	Làm tăng độ chịu bục và độ bền kéo, tăng sức chống dòn và chống sóc
* Nhựa làm tăng độ bền ướt	Nhằm làm tăng độ bền của giấy nh­ giấy vệ sinh, giấy bao gãi
* Chất độn ( cao lanh, TiO2)	Nâng cao tính chất quang học và ngoại quan
* Chất màu	Tạo ra màu sắc mong muốn
* Chất khử bọt	Làm tăng độ thoát nước và độ đều tờ giấy

Các chất phụ gia hay dùng nhất là phèn, keo nhựa, chất độn vô cơ và thuốc nhuộm. Các hoá chất dùng để kiểm soát quá trình xeo giấy như ttrợ thoát nước, chất khử bọt, chất tự bảo lưu… nói chung sử dụng phụ gia nào là từng trường hợp mặt hàng mà khách hàng yêu cầu.

1. 
   Độ bảo lưu chất phụ gia tại máy xeo.
   

Công thức này có thể áp dụng cho tất cả các chất trong bột giấy hoặc tính cho từng chất. Chất lượng tờ giấy cũng như tình trạng vận hành của máy xeo thường phụ thuộc khá nhiều vào độ bảo lưu từng lượt thấp thì lượng chất thải thu hồi lại từ trong nước trắng tuần hoàn cũng lớn, điều đó khiến cho độ phân bố vật chất trong tờ giấy không giống nhau tạo ra 2 mặt khác nhau rõ rệt của tờ giấy. Sự tích tụ các xơ sợi mịn cũng như chất phụ gia tịa hòn phun sẽ làm cho độ thoát nước của tờ giấy lại khác nhau. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bảo lưu chất phụ gia như nhựa thông, tinh bét, keo nhựa trong quá trình hình thành tờ giấy nhứ:

• 
  Bộ phận thuộc phần bột giấy như: độ pH, nồng độ bột, nhiệt độ, tính chất xơ sợi, độ khép kín của dây chuyền.
  
• 
  Thuộc phần lưới xeo: định lượng gấy sự hình thành tờ giấy. Loại lưới xeo, tốc độ lưới xeo, độ chấn động lưới.
  
• 
  Các chất phụ gia: chủng loại, số lượng chất độn, hình dáng và mật độ hạt chất độn, chủng loại các chất phụ gia khác, thứ tự gia liệu cân bằng vật chất.
  

2. 
   Phô gia keo.
   

Chất gia keo phần ướt hay dùng là nhựa thông đưa đến nhà máy thường ở dạng cục

( hay ở dạng bột nhào đặc ), sau đó phải được nấu và được hoà loãng để nhũ hoá thành sữa rồi cho vào bột giấy.

Nhựa thông là 1 loại chất lưỡng tính có nghĩa là nó vừa có tính hút nước vừa có tính kỵ nước, Muốn tạo điều kiện cho tờ giấy chống được nước thì phải tạo điều kiện cho kỵ nước thổi ra ngoài.

Nhựa thông sử dụng dưới dạng colophon: C₁₉H₂₉COOH. Trong công nghiệp giấy tồn tại 85% dưới dạng axitabolic. Để phân bố đều keo trong dung dịch bột phải đưa về dạng keo tan.

C₁₉H₂₉COOH + NaOH C₁₉H₂₉COONa + H₂O

Hoặc 2C₁₉H₂₉COOH + Na₂CO₃ 2 C₁₉H₂₉COONa + CO­­­₂ + H₂O.

Do phản ứng là thuận nghịch nên sau phản ứng còn tồn tại thành phần không xà phòng hoá C₁₉H₂₉COOH, nhưng nếu không được bảo vệ thì keo C₁₉H₂₉COOH sẽ ngưng tụ và lắng xuống, chia ra 3 loại keo:

• 
  keo trung hoà: hàm lượng nhựa còn lắng khoảng 40 – 60%
  
• 
  keo trắng : hàm lượng nhựa còn lại khoảng < 24%
  
• 
  keo nhựa cao : hàm lượng nhựa còn lại khoảng 70 – 90%
  

RCOONa RCOO + Na⁺

Sau đó các Mixell hấp thụ chọn lọc các ion có tính chất và thành phần giống nó dẫn đến có kích thước lớn hơn, Mixell (RCOOH)_n hấp thụ RCOO^- tạo thành lớp vỏ solvát, một số Na⁺ lọt qua lớp vỏ đó nhưng không trung hoà điện dẫn đến lớp vỏ thứ 2 trở thành bền vững và mang điện tích âm, tự chuyển động trong dung dịch ( chuyển động Brown ). Trong dung dịch có Na⁺ nên hệ keo luôn luôn có sự chuyển động.

Lượng keo cho vào để chống thấm.

• 
  Dùng keo nhẹ : tỷ lệ 0,5 -1% so với bột khô tuyệt đối.
  
• 
  Loại không dùng keo : giấy báo, giấy vệ sinh.
  
• 
  Loại dùng keo trung bình: 1 – 1,5% bột KTĐ.
  
• 
  Loại dùng keo đậm : 1,5 – 2,55 bột TKĐ.
  

3. 
   Phô gia phèn – các hiện tượng xảy ra khi cho keo vào bột giấy.
   

Phèn sử dụng trong ngành giấy có thành phần chủ yếu là Al₂(SO­₄)₃ là chất được dùng phổ biến ở phần ướt của máy xeo vì nó trung hoà dễ dàng điện tích Êm mang trên xơ sợi.

Mặt khác khi cho keo vào bột giấy, quá trình hoá lý xảy ra phức tạp, thuỷ phân lượng RCOONa còn xảy ra mạnh.

RCOONa + H₂O RCOOH + NaOH.

Do sự có mặt của Xenlulo thì RCOONa thuỷ phân tới 60% làm cho pH môi trường tăng cao. Quá trình này làm xuất hiện các hạt keo nhựa RCOOH ( cầu tử thứ 3 của hệ keo ) không mang điện, có mức độ phân tán cao, không cần phải bảo vệ, lúc này thành phàn của hệ trở nên phức tạp hơn.

RCOONa : tan , không tích tụ trên bề mặt Xenlulo.

RCOO^- : tích điện âm, đẩy nhau, không kết tủa

RCOOH : phân tán không kết tủa.

ĐÓ các hạt keo không kết tụ và phân tán đông tự trên sợi Xenlulo thì phải dùng chất phụ trợ đó là phèn, mà thông thường là dùng phèn nhôm có công thức sau:

Al₂(SO­₄)₃ + 6 H­2­O 2(RCOO)­₃Al + 3 NaSO₄

Rexinat nhôm

Khi pH = 4,5 – 5 thì chủ yếu là (RCOO)₂Al(OH) 

Khi pH + 6,5 thì chủ yếu là : (RCOO) ₂Al(OH) 

­(RCOO) Al(OH) ₂ 

Các muối này kết tủa, biến thành nhựa tan thành muối kết tủa kéo gốc nhựa lên xơ sợi Xenlulo. Tạo lớp ngăn cách chống thấm của giấy.

đối với các hạt nhựa RCOOH do Al(OH)₃ là chất lưỡng tính

Al(OH)₃ Al(OH)⁺₂ Al(OH)²⁺ Al³⁺

Ion Al³⁺ sẽ làm thay đổi điện thế của hạt keo và Xenlulo. Bằng thực nghiệm người ta nhận thấy khi lượng phèn tương ứng với tiêu hao 18 – 58 g/1kg bét Xenlulo thì điện tích của hạt keo chuyển thành điện tích của hạt keo chuyển thành điện tích dương còn của Xenlulo là điện thế âm. Khi đó hạt keo có thể kết tủa trên xơ sợi, khoảng này tương ứng với môi trường pH = 4,5 – 5,5.

4. 
   
   Каталог: books -> luan-van-de-tai -> luan-van-de-tai-cd-dh
   luan-van-de-tai-cd-dh -> Thế kỷ 21, cùng với sự phát triển nh­ vũ bão của khoa học kỹ thuật, của công nghệ thông tin. Sự phát triển kinh tế tác động đến tất cả mọi mặt đời sống kinh tế xã hội
   luan-van-de-tai-cd-dh -> VIỆN ĐẠi học mở HÀ NỘi khoa công nghệ thông tin đỒ Án tốt nghiệP ĐẠi họC
   luan-van-de-tai-cd-dh -> Phần một : Tình hình thu hút vốn đầu tư trên thị trường vốn việt nam hiện nay
   luan-van-de-tai-cd-dh -> TRƯỜng đẠi học cần thơ khoa công nghệ BỘ MÔN ĐIỆn tử viễn thôNG
   luan-van-de-tai-cd-dh -> Em xin chân thành cảm ơn! Vị Xuyên, ngày 19 tháng 5 năm 2012 sinh viêN
   luan-van-de-tai-cd-dh -> Đề tài: Tìm hiểu về vấn đề sử dụng hợp đồng mẫu trong đàm phán ký kết hợp đồng mua bán ngoại thương và thực tiễn ở Việt Nam
   luan-van-de-tai-cd-dh -> Đề tài phân tích thực trạng kinh doanh xuất khẩu cà phê nhân của các doanh nghiệP
   luan-van-de-tai-cd-dh -> Giao tiếp máy tính và thu nhận dữ liệU ĐỀ TÀI: TÌm hiểu công nghệ 4g lte
   luan-van-de-tai-cd-dh -> TRƯỜng đẠi học văn hóa hà NỘi khóa luận tốt nghiệP
   
   
   
   tải về 1.43 Mb.
   
   Chia sẻ với bạn bè của bạn: