Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ tư, 24/04/2024 | 22:06

Thứ tư, 24/04/2024 | 22:06

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 08:18 ngày 12/03/2024

Nghiên cứu công nghệ sản xuất giấy tissue có sử dụng bột giấy không tẩy trắng

Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô đã cải tiến công nghệ sản xuất giấy tissue có sử dụng bột giấy không tẩy trắng để sản xuất một số sản phẩm tiêu dùng thiết yếu từ giấy tissue, nhằm đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành công nghiệp giấy.
Giấy tissue là sản phẩm giấy chỉ chiếm tỷ trọng khoảng 9% tổng sản lượng các loại giấy trên thế giới, là sản phẩm thiết yếu trong đời sống hàng ngày. Giấy tissue thường được sản xuất từ hai nguồn nguyên liệu bột giấy chính là bột giấy nguyên thủy và bột giấy từ giấy loại thu hồi như: bột giấy khử mực từ giấy loại văn phòng (DIP), từ giấy lề, giấy loại tissue... Tại Việt Nam, các sản phẩm giấy tissue trong nước đa phần được sản xuất từ bột giấy nguyên thủy, bột DIP có độ trắng khá cao. Các sản phẩm giấy tissue sản xuất từ bột giấy không tẩy trắng và giấy loại chủ yếu được nhập khẩu từ Trung Quốc và Nhật Bản. Hiện tại chưa có đơn vị nào tiến hành nghiên cứu, sản xuất một cách khoa học và bài bản loại sản phẩm này.  
Do đó, việc tạo ra sản phẩm giấy tissue thân thiện với môi trường, an toàn hơn với người sử dụng là điều tất yếu. Tuy nhiên, thay đổi nguyên liệu đầu vào, với việc sử dụng các loại bột giấy không tẩy trắng kéo theo một loạt các vấn đề về công nghệ và chế độ vận hành phải thay đổi theo. Chính vì vậy, để xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất giấy tissue có sử dụng bột giấy không tẩy trắng và bước đầu hoàn thiện công nghệ này trong thực tiễn sản xuất và tiêu dùng, Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô đề xuất và được Bộ Công Thương giao thực hiện đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất giấy tissue có sử dụng bột giấy không tẩy trắng” nhằm tạo ra sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước. Đề tài do KS Đào Sĩ Hinh làm chủ nhiệm.
 
Sản phẩm khăn giấy tissua có sử dụng bột giấy không tẩy trắng của Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô
Ứng dụng thành tựu của thế giới….
Để thực hiện mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ và sản xuất 2.000kg giấy tissue làm khăn giấy (Napkin tissue paper) và 2.000kg giấy lau bếp (Towel tissue paper) có sử dụng bột giấy không tẩy trắng, đạt yêu cầu chất lượng theo QCVN 09:2015/BCT, nhóm tác giả tiến hành nghiên cứu, đánh giá hiện trạng công nghệ sản xuất giấy tissue tại Việt Nam và đánh giá khả năng sử dụng nguyên liệu bột giấy không tẩy trắng trong quá trình sản xuất các loại giấy tissue; Đồng thời, nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất giấy tissue (Khăn giấy - Napkin tissue paper và Giấy lau bếp - Towel tissue paper và Giấy lau bếp - Towel tissue paper) có sử dụng bột giấy không tẩy trắng (Nghiên cứu trên máy xeo công suất  5 tấn/ngày); Trên cơ sở đó sản xuất thử nghiệm giấy tissue cuộn lớn có sử dụng bột giấy không tẩy trắng.
Sản phẩm khăn giấy có sử dụng bột giấy không tẩy trắng là một dòng sản phẩm tiềm năng, phù hợp với xu hướng hiện nay trong việc quan tâm đến chất lượng, an toàn vệ sinh và thân thiện với môi trường, được dự báo khả năng tiêu thụ mạnh tương đương với các sản phẩm sử dụng 100% bột giấy tẩy trắng. Quy mô sản xuất và điều kiện tiến hành đều khả thi và phù hợp với điều kiện công nghệ ở Việt Nam. Quy trình sản xuất khăn giấy có sử dụng bột giấy không tẩy trắng có thể áp dụng hiệu quả với các nhà máy sản xuất giấy tissue hiện nay. Trong quá trình sản xuất không phát sinh khí thải độc hại, nước thải lưu lượng thấp, không phát sinh mùi đặc trưng, có các chỉ số COD, BOD thấp.”, chủ nhiệm đề tài - KS Đào Sĩ Hinh cho biết.
Quy trình đánh tơi nguyên liệu bằng thuỷ lực ở nồng độ 3,5-5%
Nguyên vật liệu sử dụng cho nghiên cứu là bột giấy hóa học gỗ cứng tẩy trắng (BHKP) nhập khẩu từ Indonesia, bột giấy hóa học tẩy trắng gỗ mềm (BSKP) nhập khẩu từ Mỹ, bột giấy hóa học sợi ngắn đã qua công đoạn xử lý oxy kiềm (OHKP) nhập khẩu từ Trung Quốc; Hóa chất, gia phụ liệu dạng thương phẩm bao gồm: hóa chất tăng bền ướt WS236, hóa chất tăng bền khô HP-305C2, enzyme trợ nghiền được nhập khẩu từ Hàn Quốc, Nhật Bản.
Quá trình nghiên cứu thử nghiệm được thực hiện trên dây chuyền sản xuất giấy tissue công suất 5 tấn/ngày tại Công ty Cổ phần Giấy Trường Xuân - KCN Bãi Bông, Huyện Phổ Yên,Thái Nguyên. Tại đây, nguyên liệu (từng loại) được đưa vào thiết bị đánh tơi thủy lực ở nồng độ 3,5 – 5%, trong thời gian 15 phút. Bột sau đó được đưa qua lọc cát nồng độ cao nhằm loại bỏ cát sạn lớn trước khi vào bể trước nghiền. Bột được nghiền đến độ nghiền yêu cầu. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu được tính toán theo yêu cầu thử nghiệm, độ nghiền và sử dụng enzyme trợ nghiền được thay đổi theo từng lệnh sản xuất.
Hỗn hợp bột sau khi được phối trộn gia phụ liệu được bơm qua hệ thống lọc cát nồng độ thấp, sàng tinh và được bơm vào hòm chứa bột (xeo tròn), qua ép lên lô sấy (tại khu vực lô sấy được phun hóa chất phủ lô và tách lô). Băng giấy có định lượng mỏng được sấy trên bề mặt lô sấy đạt độ khô nhất định và được cơ cấu dao tỳ lên bề mặt của lô sấy tách ra và làm chun. Giấy được chuyển sang cơ cấu cuộn.
Quy trình ép giấy lên lô sấy
Theo KS Đào Sĩ Hinh, quy trình công nghệ được xây dựng dựa trên lý thuyết và công nghệ sản xuất giấy tissue trên thế giới và trong nước, các nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu, hóa chất phụ gia và chế độ công nghệ sản xuất phù hợp đối với dòng sản phẩm giấy tissue làm khăn giấy (Napkin tissue paper). Vấn đề kỹ thuật được giải quyết trong quy trình là lựa chọn được loại nguyên liệu phù hợp, kiểm soát độ nghiền, đồng thời đưa ra các thông số công nghệ thích hợp (tối ưu) của công đoạn chuẩn bị bột như độ nghiền, mức dùng các gia phụ liệu (phần ướt và phần khô); vận hành sản xuất để thu được sản phẩm đạt chất lượng.
…để làm chủ công nghệ của Việt Nam
Sau hơn 2 năm thực hiện (4/2021- 6/2023), đề tài đã khảo sát, đánh giá được hiện trạng công nghệ của 05 nhà máy sản xuất giấy tissue tại Việt Nam và đánh giá và lựa chọn được nguyên liệu bột giấy không tẩy trắng trong quá trình sản xuất giấy tissue từ bột không tẩy trắng là bột giấy hóa học gỗ cứng không tẩy trắng sau công đoạn oxy kiềm (OHKP). Việc sử dụng bột OHKP thay thế một phần bột BSKP là hoàn toàn khả thi, giảm thiểu nguồn phát thải độc hại ra môi trường và tiết kiệm được chi phí sản xuất.
Giấy tissue cuộn lớn có sử dụng bột giấy không tẩy trắng
Đồng thời, thông qua việc thực hiện đề tài, các nhà nghiên cứu đã xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất Khăn giấy (Napkin tissue paper) và  Giấy lau bếp (Towel tissue paper) có sử dụng bột giấy không tẩy trắng trên dây chuyền sản xuất công suất 5 tấn/ngày tại Công ty Cổ phần Giấy Trường Xuân, quy trình công nghệ được đánh giá ổn định, khả thi.
Hiệu chỉnh công nghệ và sản xuất được 2,18 tấn giấy Khăn giấy (Napkin tissue paper) trên cơ sở quy trình công nghệ đã xây dựng với chỉ tiêu chất lượng đạt được như sau: Độ bền kéo (Chiều dọc: 216 N/m; Chiều ngang: 85,4 N/m); Tỷ lệ độ bền kéo ướt/độ bền kéo khô (Chiều dọc: 8,8%; Chiều ngang: 10,2%); Khả năng hấp thụ nước: 7,1 g/g; Độ ẩm: 6,8%; pH nước chiết: 7,0; Không phát hiện hàm lượng các chất kim loại trong giấy; Tổng số vi khuẩn hiếu khí: < 5 CFU/g; Tổng số nấm mốc: < 5 CFU/g. Tất cả các chỉ tiêu đều đạt tiêu chuẩn chất lượng theo QCVN 09:2015/BCT.
Hiệu chỉnh công nghệ và sản xuất được 2,36 tấn giấy Giấy lau bếp (Towel tissue paper) trên cơ sở quy trình công nghệ đã xây dựng với chỉ tiêu chất lượng đạt được như sau: Độ bền kéo (Chiều dọc: 240 N/m; Chiều ngang: 88,3 N/m); Tỷ lệ độ bền kéo ướt/độ bền kéo khô (Chiều dọc: 21,5%; Chiều ngang: 28,1%); Khả năng hấp thụ nước: 9,6 g/g; Độ ẩm: 7,0%; pH nước chiết: 6,9; Không phát hiện hàm lượng các chất kim loại trong giấy; Tổng số vi khuẩn hiếu khí: < 5 CFU/g; Tổng số nấm mốc: < 5 CFU/g. Tất cả các chỉ tiêu đều đạt tiêu chuẩn chất lượng theo QCVN 09:2015/BCT
Ngoài ra, sau khi đánh giá hiệu quả kinh tế, kỹ thuật của quy trình sản xuất giấy tissue làm khăn giấy và giấy lau bếp có sử dụng bột giấy không tẩy trắng cho thấy, quy trình công nghệ ổn định, khả thi chuyển đổi quy mô, sản phẩm đạt yêu cầu chất lượng, không phát sinh khí thải và chất thải rắn so với quy trình sản xuất giấy tissue thông thường. Tuy nhiên chi phí sản xuất 01 tấn giấy sản phẩm được đánh giá là cao hơn so với các sản phẩm giấy tissue từ nguồn nhập khẩu, vì vậy cần nghiên cứu để tối ưu hóa quá trình sản xuất, giảm thiểu chi phí sản xuất để có thể đưa giá thành sản phẩm tương đương hoặc thấp hơn giá nhập khẩu giấy tissue hiện nay.
Trong những năm gần đây, trước sức ép về bảo vệ môi trường, việc sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên trong ngành giấy nói chung và lĩnh vực sản xuất giấy tissue nói riêng cũng đã có thay đổi đáng kể. Để góp phần giảm thiểu các tác động đến môi trường thì các đơn vị sản xuất giấy cũng như người tiêu dùng giấy đã có những thay đổi hết sức tích cực trong sản xuất và tiêu dùng. Đặc biệt đối với các sản phẩm giấy tissue, thay vì sử dụng 100% bột giấy tẩy trắng nguyên thủy để sản xuất thì tỷ lệ sử dụng giấy tái chế (bột giấy khử mực) trong các sản phẩm giấy tissue ngày càng tăng lên.
Gần đây, một số nhà máy tại Việt Nam đã bắt đầu có những thử nghiệm sản xuất mặt hàng giấy tissue có màu nâu như: giấy vệ sinh màu nâu Chacopero của Công ty TNHH JP Corelex Việt Nam, sử dụng bột giấy khử mực DIP từ giấy loại văn phòng và được nhuộm màu nâu; sản phẩm giấy vệ sinh Lency của Công ty TNHH Thuận Phát sử dụng một phần nhỏ bột tre cùng phần lớn bột hóa học tẩy trắng và được nhuộm màu ,... 
Tố Uyên
lên đầu trang