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

1. 
   AKD ( dimetyl alkyl kêton )
   

Ngoài ra AKD còn sử dụng lớp chất polime của axit acrylic, alhydric melelic. Các loại keo này ngoài sử dụng cho gia keo trong bột nó còn sử dụng cho quá trình gia keo bề mặt giấy.

2. 
   Tinh bét.
   

Khi có mặt tinh bét trong giấy nó tăng mối liên kết giữa các xơ sợi. Tinh bột tạo cho tờ giấy đanh cứng, tăng độ bền giấy chặt hơn và tăng tính chống mài mòn.

3. 
   Parafin:
   

Keo parafin làm cho tờ giấy kỵ nước, tuổi thọ cao làm cho tờ giấy bằng nhẵn và không có hại. cùng độ gia nhựa thì parafin tiêu hao chỉ bằng khoảng 1/2 lượng nhựa thông. tuy nhiên loại keo này lại làm giảm tính cơ lý của tờ giấy ( độ chịu bục, chịu gấp ) thông thường parafin dùng để gia keo bề mặt cho các loại giấy vẽ kỹ thuật, giấy carton…

4. 
   CMC ( cacboxyl metyl cenlulose)
   

5. 
   Mủ cao su( latex)
   

Trước khi cho latex vào cần đưa môi trường pH = 9 – 10 .

6. 
   Na₂SiO₃ (nước thuỷ tinh)
   

Sử dụng nước thuỷ tinh sẽ tiết kiệm được 25 – 30% keo nhựa thông. nước thuỷ tinh làm tăng độ bang, độ bền của giấy.

7. 
   Urefoocmaldehit.
   

Tạo keo dương cho tetro amino. Với loại này không cần phèn. Loại keo này làm tăng độ bền Èm của tờ giấy. Nhưng nó có màu tối nên thích hợp cho sản suất giấy bao gãi. Dung dịch thường dùng từ 30 – 35%, mức dùng 5 – 10% bột KTĐ.

5. 
   Chất độn.
   

Tuy nhiên tỉ lệ, phần chất độn tron giấy cũng bị hạn chế do tờ giấy sản xuất ra có bền kém hơn, hạn chế do tờ giấy sản xuất ra có độ bền kém hơn, nặng hơn và dễ thấm nước hơn. đại bộ phận các loại giấy được cho chất độn trong giới hạn từ 5 – 15%/ trọng lượng giấy ­, nhưng cũng có khi đến 30%.

Các loại chất độn thường dùng là phấn ( cao lanh, bontinít, CaCO₃, bét late ( silicat magie ) và TiO₂. Phần là loại đựơc dùng nhiều nhất vì nó rẻ, dễ kiếm, ổn định và cũng tạo ra được ngoại quan giấy đẹp. CaCO₃ chỉ đựơc trong hệ thống gia keo trung tính hay kiềm tính vì có độ trắng cao hơn phấn và độ đục cùng cao hơn. Nó thường được dùng trong các loại giấy có tuổi thọ vì có khả năng trung hoà được các axit sản sinh ra trong quá trình lão hoá gây huỷ hoại tờ giấy.

TiO₂ là loại chất độn có màu trắng cao nhất, độ đục cao nhất tuy nhiên giá lại cao nên Ýt sử dụng. Bột tale là 1 chất độn tạo ta độ mềm mại cao của giấy. Ngoài ra người ta còn dùng nó để ngăn ngừa việc đóng cục nhựa lên thiết bị giấy do nó có cả lực hút nhựa.

Yêu cầu kỹ thuật đối với chất độn:

• 
  Là chất khó tan trong nước
  
• 
  Có độ trắng Ýt nhất phải bằng độ trắng của bột
  
• 
  Là chất bền hoá học, có khả năng bảo lưu cao trong giấy.
  

Mức độ hấp thụ thuốc nhuộm của xơ sợi nhiều hay Ýt tuỳ thuộc vào bản chất hoá học của thuốc nhuộm, vào các lỗ mao dẫn trên xơ sợi vào bản chất còng như diện tích trên bề mặt xơ sợi.Các chủng loại thuốc nhuộm hoà tan trong nước chủ yếu gồm thuốc nhuộm axít, thuốc nhuộm bazơ và thuốc nhuộm trực tiếp.

1. 
   Các phương pháp nhuộm màu
   

- Nhuộm màu bằng cách nhúng: Bằng cách cho băng giấy đi qua dung dịch phẩm màu, sau đó Ðp và sấy.

- Nhuộm màu bằng cách tráng: Dung dịch phẩm màu hoặc huyền phù được tráng lên bề mặt giấy dưới sự trợ giúp của suốt đỡ và chăn Ðp.

b)Các loại thuốc nhuộm:

- Thuốc nhuộm bazơ: là muối của bazơ mang màu và thường là ở dạng clorit, hypoclorit, sulfat và oxalo, đây là loại được dùng nhiều nhất để nhuộm giấy.

Ưu điểm của nó là giá rẻ, có màu sắc tươi sáng. Tuy nhiên loại này kém chống chịu ánh sáng, axit, kiềm và clo.

- Thuốc nhuộm axít và thuốc nhuộm trực tiếp.

Thuốc nhuộm trực tiếp rất rễ hấp thụ lên xơ sợi, còn thuốc nhuộm axít chỉ hấp thụ được khi có gia keo nhựa thông và phèn. Thuốc nhuộm axít dễ hoà tan trong nước hơn các thuốc nhuộm khác và nó có ưu thế hơn thuốc nhuộm bazơ ở chỗ nó không tạo ra màu lốm đốm khi bột giấy có nhiều loại xơ sợi khác nhau. Thuốc nhuộm trực tiếp hoà tan kém hơn thuốc nhuộm axít nên thường tồn tại ở dạng keo.

7) Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả gia keo:

Bao gồm:

+ Chất lượng keo

+ Thời điểm cho keo

+ Chất lượng nước sản xuất

+ Nhiệt độ khi cho keo
+ Nhiệt độ sấy

+ Các yếu tố khác.

1. 
   Chất lượng keo và nhiệt độ.
   

- Chất lượng keo được đánh giá:

• 
  Với keo trắng: Đánh giá bằng chuyển động Brown của keo âm.
  

• 
  Với nhựa cao: Đánh giá bằng hàm lượng Cazein trong keo âm.
  

Thông thường cho vào thời điểm là 2/3 thời gian nghiền

Ta có đồ thị:

Đường 1 - keo trung tính

Đường 2 - keo trắng

Đường 3 - keo nhựa

Điểm I - cho keo trước phèn là 60’

Điểm II - cho keo trước phèn là 15 phót

Điểm III- Cho keo và phèn cùng lúc

Điểm IV- Cho phèn trước keo.

Thực tế trong sản xuất người ta chọn keo trắng (đường 2) và chọn thời điểm cho keo trước cho phèn 15phót vì thời gian sản xuất được rút ngắn lại. Còn thời điểm I thì thời gian sản xuất kéo dài quá.

c) Nhiệt độ sấy:

Mặc dù không phải là yếu tố quyết định nhưng nó rất quan trọng trong cả quá trình cho keo. Nếu tại đông hỏng thì toàn bộ quá trình trên cho dù tốt đến đâu cũng không giải được gì.

Nhiệt độ sấy thường là 100-110 độ C, dùng hơi nước bão hoà.

d) Nước dùng trong sản xuất:

Công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy là một trong những ngành tiêu tốn nhiều nước nhất.

+ Bột giấy không tẩy cần : 250ữ300m3 nước sạch/1tấn bột

+ Bét giấy tẩy trắng cần : 450ữ500m3 nước sạch/1 tấn bột

+ Bét cho chế biến hoá học: 700ữ1000m3 nước sạch/1 tấn bột

+ Sản xuất giấy bao gãi : 30ữ300m3/1 tấn giấy

+ Sản xuất giấy viết : 50ữ300m3/1 tấn giấy.

+ Sản xuất giấy in cao cấp : 200ữ1000m3/1 tấn giấy.

Chất lượng nước ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của giấy, đặc biệt là trong quá trình gia keo.

Nước cho công nghiệp nói chung và công nghiệp giấy nói riêng, trước tiên phải qua công đoạn lắng, lọc, loại bỏ các tạp chất (vô cơ, hữu cơ), để tăng tốc độ lắng người ta cho thêm một lượng phèn vào nước , tiếp đó nước phải được xử lý bằng phương pháp hoá học nhằm giảm độ cứng của nước.

- Với keo trắng:

Một phần RCOONa tham gia phản ứng với Ca(HCO­₃­)₂­­­

RCOONa + Ca(HCO₃)₂ (RCOO)₂Ca + NaOH +CO₂

(RCOO)₂Ca có nhiệt độ nóng chảy cao (188 ữ222⁰C ), tương ứng với Mg(HCO₃) tạo ra (RCOO)₂Mg, có độ nóng chảy là 244ữ250⁰C. Do vậy khi sấy giấy nó không nóng chảy để bịt các mao quản nên giấy không có tính chống thấm.

- Với keo nhựa cao: Nó có tác dụng thuỷ phân phèn nhôm, ở một mức nào đấy nó có tác dụng tốt

Al₂(SO₄)₃ + Ca(HCO₃)₂ Al(OH)₃ +CO₂ +CaSO₄ +H₂O

Bằng thực nghiệm người ta thấy nước có độ cứng 7ữ 8⁰ _­pH là tốt nhất cho keo trắng và 11ữ12⁰ pH cho keo nhựa cao.

(1⁰dH =10mg/l CaO hoặc 7,13mg/l MgO)

Bột giấy sau nghiền có nồng độ cao (3ữ4%), các xơ sợi còn co cụm lại với nhau nhất là xơ sợi dài, do đó để đảm bảo hình thành tờ giấy được đều đặn, đảm bảo chất lượng tốt cần phải pha loãng đến nồng độ nhất định từ 0,1ữ1,3% trước khi lên lưới.

Thực ra pha loãng để đưa qua hệ thống lọc cát.

Nước dùng để pha loãng bột là nước trắng tuần hoàn lại (ở phần lưới và suốt đỡ).

1. 
   Bể bét sau nghiền
   

3- Hòm điều tiết

4- Bơm pha loãng

5- Thiết bị tự điều chỉnh nồng độ

Bét sau khi pha loãng được đưa sang hệ thống lọc cát (nồng độ bột khoảng 0,1ữ 1,3%). Bộ phận này có nhiệm vụ loại trừ các tạp chất nặng chủ yếu sinh ra trong quá trình gia phụ liệu ( công đoạn sau nghiền trước pha loãng).

Thiết bị lọc cát thường dùng có 2 loại hình trụ và hình cân.

1)Lọc cát hình côn



Nguyên lý :Bột vào theo phương tiếp tuyến tạo thành vòng xoáy từ trên xuống, các hạt nặng va đập vào thành thiết bị và rơi xuống, còn các hạt nhẹ đi theo đường xoáy ở tâm đi lên

Loại này thường dùng ở P_Phm=1,4 ữ 3,5 kg/cm³ và dùng 2ữ3 cấp

Bột được phun vào theo phương tiếp tuyến với P_Phm=1,8ữ2 kg/cm²

Tạo thành vòng xoáy sinh ra lực ly tâm. Màng cao su làm thay đổi chiều chuyển động của bét

Thông thường ta sử dụng lọc cát hình côn do có nhiều ưu điểm:

+ Năng suất = 10ữ12 lần loại hình trụ

+ Bột có độ sạch cao

Tuy nhiên lại có tổn thất lớn . Thường dùng thiếu cấp



VIII - SÀNG TINH

Bét sau khi qua hệ thống lọc cát được đưa sang bộ phận sàng. Nhiệm vụ của lọc tinh là loại những tạp chất, lõi còn sót lại trongcác quá trình trước

Có các lại thiết bị sàng là :

+Sàng rung

+Sàng ly tâm

+Sàng hướng tâm

+Sàng áp lực ( có hướng tâm+ly tâm)

1)Sàng rung (cả nội lực và ngoại lực )

Loại này tốn nhiều năng lựợng, năng suÊt không cao và sau một thời gian làm việc các lỗ sàng sẽ bị bít lại

Sàng gồm có một vệt sàng hình trụ nằm ngang trên có khoan lỗ tròn nhỏ hơn 3mm phía trong có cánh quay để gạt mặt sàng.

Loại này có năng suất vừa phải

3)Sàng áp lực:

Nguyên lý làm việc cũng giống như sàng ly tâm nghĩa là xơ sợi mịn thường có độ thuỷ hoá cao, mật độ gần bằng của nước vì vậy khi bột loãng mà quay trong mặt sàng thì các xơ sợi này được xấp cùng hướng với dòng chảy nên lọt qua sàng. Cong các bó bột do thuỷ hoá kém nên mật độ thấp hơn, lưu lại và bị đâyra ngoài.

Ở đây sàng áp lực khác hơn là nó vận động trong điều kiện có áp lực và dòng chảy trong sàng có thể là ly tâm hoặc hướng tâ. Ưu điểm là năng suất cao, cơ đông trong lắp đặt, cần diện tích lắp đặt nhỏ, tốn Ýt đường ống và bơm, do kín hoàn toàn nên không để lọt không khí vào bột, Ýt đóng cặn.
IX –PHÁ BỌT

Quá trình khuấy trộn và vận chuyển bột liên tục thì luôn tiếp xúc với không khí. Khi ở trong bột khí tạo thành các hạt bọt nhỏ, chính các hạt bọt này cản trở quá trình hình thành tờ giấy. Một phần không khí được các xơ sợi được hấp thụ lên trên bề mặt của chúng làm giảm bề mặt tiếp xúc giữa các xơ sợi, do vậy làm giảm độ bền của giấy, mặt khác nó còn làm cho tờ giấy không đồng đều dẫn đến băng giấy hay bị đứt, xốp, chất lượng kém. Vấn đề phá bọt rất quan trọng nên không thể thiếu được.

Thường dùng 2 phương pháp.

*Dùng hoá chất: Dùng các dung dịch có sức căng bề mặt lớn nh­ dầu hoả, diezen…, song phương pháp này thường chỉ khử được bọt bề mặt.

*Dùng chân không: cho toàn bộ vào thùng chân không, do sự chênh lệch áp giữa bên trong và bên ngoài mà bọt bị phá vỡ và không khí thoát ra ngoài.

X- HÒM TẠO ÁP

Mục đích của công đoạn này là :

+ Phân bố đều đặn bột trên toàn bộ bề rộng của lưới xeo

+ Ổn định dòng chảy và nồng độ bột

+ Tăng tốc theo hướng máy xeo

+ Khống chế dòng chảy xoáy để giảm sự kết chùm

+ Dòng bột chảy ra khỏi môI phun đều đặn và lên lưới đúng vị trí và góc độ

Thông thường vận tốc bột lên lưới bằng 0,9ữ0,95 vận tốc của lưới. Vậy phải tạo ra một áp lực để bột có được lưu lượng, vận tốc nhất định. Hòm tạo áp có thể chia làm 2 loại là hở và kín.

Hòm hở được dùng trong các máy xeo cò, trong đó độ cao của dung dịch bột được dùng được tạo ra tốc độ dòng bột chính xác khi tăng tốc, ta không thể tăng mãi độ cao của cột dung dịch vì vậy hòm bột có tạo được áp được phát triển và phù hợp với loại máy xeo tốc độ lớn.

Có 2 loại:

+ Loại có đệm khí

+ Loại không có đệm khí

1)Loại có đệm khí.

Loại này tạo áp lực đưa bột lên lưới bằng bơm

P_đẩy=P_bơm+h

h - chiều cao líp

Áp lực đẩy bằng const nhờ điều chỉnh h_{đệm khí}, loại này phù hợp với máy xeo có tốc độ từ 200ữ600m/phút



2)Loại kín không có đệm khí

P_đẩy=P_bơm+h

Trước khi bột vào hòm phun, để tạo sự đồng đều cho bột người ta áp dụng đưa bột theo nguyên lý là:Tăng dần số ống và giảm dần kính ống hoặc theo nguyên lý hình côn.

Do dòng chảy của dung dịch ở trong hòm bột có vận tốc ở tâm là lớn nhất do đó để tạo sự đồng đều về vận tốc người ta đặt các suất tự quay có đục lỗ (khoảng 60ữ70% lỗ)

1. 
   Quá trình hình thành tờ giấy và thoát nước trên máy xeo
   

1. 
   Quá trình hình thành tờ giấy
   

2. 
   Tấm hình thành
   

Tấm hình thành chỉ sử dụng cho những máy xeo có tốc độ thấp và trung bình

3. 
   Thoát nước ở bộ phận suất đỡ
   

+ Cơ cấu thoát nước tự do(nước thoát ra được khỏi lưới )là nhờ có chênh lệch áp suất thuỷ lực, ở đây chênh lệch áp suất là do lực hút thuỷ động tạo ra khi lưới chạy qua các tấm lô và lô đỡ lưới .

+ Cơ chế thoát nước cưỡng bức ở bộ phận này là do lưới chuyển động kéo theo sực chuyển động của suất đỡ, nước sẽ văng ra tạo độ chân không giữa lưới và suất và làm lớp bột bị võng xuống, nứơc sẽ chuyển từ trên mặt xuống .

Độ chân không ở bộ phận này mạnh hay yếu phụ thuộc vào đường kinhd của suốt và tốc độ chạy lưới .

Khi tốc độ lưới tăng thì độ chân không ở đây rất lớn, gây ra độ hút nước rất mạnh, tốc độ xeo càng lớn thì sự thoát nước đột ngột càng cao, đồng thời ở mặt trên lưới tại chỗ đi vào góc kẹp còn chịu một áp lực cao của dòng bột phun ra, sự tác động của 2 lực ngựơc chiều này càng mạnh khi máy xeo chạy ở tốc độ càng cao do đó dễ phá vỡ của tờ giấy và khiến cho việc bảo lưu chất độn và xơ mịn giảm. Để kéo lượng nước bị hút xuống phía dưới lưới người ta lắp thêm một số tấm chắn cố định sau mỗi lô đỡ lưới.

Còn nếu đường kính của suất tăng thì vùng chân không tạo ra tăng và độ chân không giảm và ngược lại

Ta có công thức

D_suất= K.S

Với D_suất : Đường kính suất

K : hệ số (K=0.047)

S : chiều rộng lưới

Với mỗi loại máy khi chế tạo các suất đỡ có đường kính là không đổi mà để đạt được độ khô cho phép (2ữ2.5%)mà không phá vỡ cấu trúc tờ giấy thì người ta điều chỉnh bằng tốc độ lưới xeo

4. 
   Thoát nước ở bộ phận hút chân không
   

P=P₁+P₂+P₃+…..

Trong đó: P₁
2
3
4…..

Nhưng P₄>P₁ và không nhất thiết P₄>P₃

Đối với loại giấy khác nhau thì độ chân không cũng khác nhau còn có hòm chân không sẽ thay đổi tuỳ loại giấy, máy xeo, thường là từ 2ữ12 hòm

Sau giai đoạn này độ khô của giấy khoảng 10ữ12%. Ở giai đoạn này có thể có suất in hoa(tuỳ theo khách hàng )loại này làm bằng kim loại nhẹ, bên ngoài bọc băng lưới hoặc lớp nhôm, suất đặt ở trên lưới và nó chuyển động được là do ma sát giữa lưới và mặt suốt. Trên mặt suốt có các hình khác nổi sao cho tinh toán đến độ co ngót ngang dãn dài của tờ giấy khi hình thành. ở độ khô 8ữ10% thì hiệu quả in hoa là tốt nhất, vì nếu nồng độ lớn thì dính giấy còn nếu nồng độ quá nhỏ thì nước sẽ làm nhoè mực in.

e)Thoát nước ở trục bụng chân không

Sau khi giấy qua bộ phận hòm hút chân không thì giấy có độ khô 10ữ12% và được đưa tới trục bụng chân không. Vì nguyên tắc giống như hòm hút chân không, nhưng có điểm khác là hòm hút chân không được đặt ở phía trong trục bụng và đứng yên còn trục bụng thì chuyển động nhờ động cơ dÉn động toàn bộ lưới xeo .

Về cấu tạo thì bề mặt của trục bụng được chế tạo bằng hợp kim đồng và được khoan lỗ khoảng 50ữ60% diện tích bề mặt trục, giấy ra khỏi bề mặt trục bụng chân không có độ khô từ 18ữ22%

f) Thoát nước ở bộ phận Ðp

Sau khi giấy ra khỏi bộ phận lưới, giấy đạt độ khô khoảng 18ữ22% và được đưa sang bộ phận Ðp .

Mục tiêu đầu tiên của bộ phận Ðp máy xeo là tách nước ra khỏi tờ giấy ướt và làm tăng độ bền của băng giấy, tăng độ phẳng bề mặt, giảm độ xốp và trực tiếp làm tăng độ bền của giấy ướt nhằm giảm việc đứt giấy ở bộ phận sấy. Chính tại phần Ðp đã giúp cho xơ sợi tiếp xúc kề cận phòng làm nảy nở liên kết giữa các xơ sợi với nhau trong khi sấy

Tờ giấy Ðp được một tấm chăn Ðp mang vào kẹp giữa hai lô Ðp . Quá trình Ðp được diễn ra theo 4 bước sau đây: