1
BÁO CÁO NGHIỆM THU
***
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG
“KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ PHUN SƯƠNG PHỤ GIA ĐỂ
SẢN XUẤT
GIẤY CÔNG NGHIỆP (DUPLEX , MEDIUM , CARTON…)
CHO NGÀNH BAO BÌ CHẤT LƯNG CAO,
“ THAY THẾ GIẤY NHẬP KHẨU “

Kính thưa Ông Chủ Tòch, các ủy viên và thư ký của Hội đồng nghiệm thu đề tài .
Kính thưa các Đại biểu tham dự ,
Hôm nay tôi đại diện cho tập thể cán bộ khoa học kỹ thuật, kinh tế phối hợp
để nghiên cứu đề tài “KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ PHUN SƯƠNG PHỤ GIA ĐỂ SẢN
XUẤT GIẤY CÔNG NGHIỆP (DUPLEX ,MEDIUM ,CARTON…) CHO NGÀNH BAO
BÌ CHẤT LƯNG CAO, THAY THẾ GIẤY NHẬP KHẨU “ được ứng dụng vào sản
xuất tại Nhà Máy của Công ty Giấy Khải Đằng.
Kính chào mừng và cảm ơn sự hiện diện của q vò trong buổi báo cáo nghiệm
thu nầy.

Đề tài trên được Hôïi đồng xét duyệt cho triển khai vào trung tuần tháng
12/2006 với các nhận xét các ý chính như sau :

1 Khảo sát tính chất của tinh bột ( hàm lượng, khả năng biến tính, độ nhớt , nhiệt
độ hồ hóa ….)
2 Hệ thống béc phun phù hợp với đặc tính của keo, đảm bảo độ phun đồng đều.
3 So sánh với phương pháp gia keo tinh bột cation trực tiếp vào dòng bột.
4 Đánh giá chất lượng sản phẩm đặc biệt là các tính chất cơ lý của giấy sản xuất
theo công nghệ phun sương.


Để nâng cao chất lượng và năng suất xeo giấy, gia tăng công dụng và mở rộng
chủng loại mặt hàng sản phẩm, trong công nghệ sản xuất giấy hiện đại có rất
nhiều loại hóa chất được đưa vào trong sản xuất giấy (thường gọi là chất hỗ trợ) và
đã dóng một vai trò cực kỳ quan trọng. Với nhiều loại hóa chất dùng sản xuất giấy
thì tinh bột, nhất là tinh bột biến tính, trong tổng số hóa chất dùng trong ngành giấy
thì nó chiếm một tỉ lệ lớn nhất, ứng dụng rộng rãi nhất.

Do tinh bột là nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, giá cả rẻ, có thể tái
sinh nên triển vọng phát triển sử dụng tinh bột vào công nghiệp vô cùng to lớn.

Cấu tạo của phân tử tinh bột giống như cấu tạo phân tử của sợi đều do đường
glucose đơn nguyên hợp thành, vì tinh bột có gốc OH cực mạnh nên nằm ở giữa
các sợi cellulose có tạo ra sự kết hợp, có ái lực liên kết lẫn nhau tương đối tốt .

Công thức celuloza ( C6H10Ọ) n
Độ trùng hợp bình quân = 1.000 - 15.000
Trọng lượng phân tử = 1.620.000 - 2.430.000

Do đặc tính nầy, tinh bột dùng gia vào giấy làm nâng cao rõ rệt độ bục, độ nén
vòng, độ chòu xé của giấy, độ liên kết giữa các lớp , đồng thời còn có thể tăng độ
đanh cứng, độ đàn tính, âm hưởng v…v….
Ở điều kiện khoa học công nghệ hiện nay chủng loại tinh bột có thể sử dụng
làm chất hỗ trợ trong ngành giấy công nghiệp có 2 loại : Tinh bột nguyên sinh và
tinh bột biến tính

A .TINH BỘT NGUYÊN SINH (TỰ NHIÊN )
Tinh bột nguyên sinh có trong rất nhiều loại thực vật :
+ Hạt ngũ côùc : bắp (ngô), lúa tiểu mạch, đại mạch, mạch đen, yến mạch, cao
lương …v…v…


Mỹ, Nhật,
Liên xô cũ
Mỹ Hà Lan
Liên Xô cũ
Eu
Mỹ
Thái lan
Brazin

• Tính hồ hóa của tinh bột
Đổ tinh bột vào nước lạnh, khuấy trộn thành dung dòch huyền phù đổi màu trắng
sửa, không trong suốt (nhũ). Ngưng khuấy trộn, tinh bột dần dần kết tủa (vì tỷ
trọng của tinh bột tương đối lớn và không hòa tan trong nước lạnh ).
Đem sữa tinh bột gia nhiệt, hạt của tinh bột hút nước trương nở, chùm kết tinh có
tính đàn hồi vẫn giữ cấu tạo của tinh bột. Theo sự tăng lên nhiệt độ tinh bột hút
nước càng nhiều thể tích nở trương càng lớn. Sau khi đạt đến nhiệt độ nhất đònh,
giữa các hạt tinh bột có độ nở trương cao nên có sự tương hỗ biến thành hồ gọi là
hồ hóa.
Nhiệt độ lúc tinh bột phát sinh (gia nhiệt trong phạm vi từ 100
0
C-160
0
C) keo hóa
gọi là nhiệt độ keo hóa, có khi còn gọi là nhiệt độ hồ hóa. Thông thường keo hóa
tinh bột khoai mỳ và tinh bột khoai tây thấp hơn so với tinh bột bắp vay tiểu mạch .
Nhiệt độ hồ hóa khoai mỳ từ 100
0
C-115
0
C ø, bắp 125


TÍNH CHẤT HỒ HÓA CỦA CÁC LOẠI TINH BỘT

STT Chủng loại tinh
bột
Bắp Bắp
sáp
Khoai
Tây

Tiểu mạch Khoai
mỳ
1 Tính kết
dính
Vừa Cao Rất
cao
Thấp Cao
2 Độ nhớt

15 22 24 13 20
3 Đặc trưng
của hồ
Ngắn Dài Dài Ngắn Dài
4 Độ trong
suốt của hồ
Không
trong
suốt
Ít trong
suốt

4 Độ trong suốt của hồ :
Độ trong suốt của hồ tinh bột phụ thuộc vào chủng loại tinh bột, tinh bột khoai
tây co độ trong suốt cao nhất, sau đó là tinh bột khoai mỳ và tinh bột bắp sáp, tinh
bột bắp và tiểu mạch có thể nói là không bóng láng, vẫn đục hoặc không trong
suốt. 5
5 Tính ngưng kết (còn gọi là sự lão hóa và suy thoái ).
Nếu thời gian tồn hồ tinh bột loãng tương đối dài thì sẽ dần dần biến thành vẫn
đục, có kết tủa màu trắng lắng xuống, nước tách ra, cấu tạo thể keo bò phá vỡ .
Hiện tượng này còn gọi là sự lão hóa hoặc suy thoái. SO SÁNH TÍNH CHẤT CỦA MÀNG TINH BỘT CỦA CÁC
CHỦNG LOẠI TINH BỘT THIÊN NHIÊN.

STT TÍNH
CHẤT
BẮP BẮP
SÁP
KHOAI
TÂY
TIỂU
MẠCH
KHOAI
MỲ
1 Độ trong
suốt
Thấp Cao Cao Thấp cao
6
Chỉ tiêu chất lượng tinh bột nguyên sinh của 2 doanh nghiệp qua khảo sát như sau :

CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG TINH BỘT
NGUYÊN SINH (THIÊN NHIÊN)

STT CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG TINH BỘT KẾT QUẢ ĐO ĐƯC
1 Độ ẩm ( % ) 11,7 - 14
2 Hàm lượng tinh bột ( % ) 85,8
3 Độ mòn (qua sàng 325 mesh ) ( % ) 99,5
4 Độ tro ( % ) 0,2 - 1,0
5 Độ trắng ISO 80 - 90
6 Độ PH 4,1 - 5,6

B.TINH BỘT BIẾN TÍNH (CHẤT DẪN XUẤT CỦA TINH BỘT):

Tinh bột thiên nhiên xử lý bằng phương pháp hóa học, vật lý, sinh học v v…,
làm biến đổi cấu tạo hóa học của 01 số đơn nguyên đường Pyvano-glucose-D nào
đó, đồng thời cũng làm biến đổi tính chất hóa lý của tinh bột thiên nhiên ở mức độ
khác, tinh bột kinh qua xử lý biến tính như vậy thường gọi là tinh bột biến tính hoặc
chất dẫn xuất từ tinh bột. Mãi đến năm 1940 ở Hà Lan và Mỹ mới bắt đầu việc
công nghiệp hóa phần lớn với chất dẫn xuất từ tinh bột . Tiếp tục ở thập niên 50
khai phá thành công dẫn xuất tinh bột Hydroxyethyl, tinh bột Cationic v…v…. Hiện
nay, sản lượng tinh bột thế giới đã đạt hơn 20.000.000 tấn/năm, mà chủng loại sản
phẩm dẫn xuất tinh bột đã có hơn 2.000 loại, đứng đầu là các nước u – Mỹ, mặc

Do tinh bột Cationic có giá trò thực dụng vô cùng quan trọng dù rằng ra đời hơn 50
năm qua, đến nay vẫn duy trì không ngừng phất triển về cả mặt kỹ thuật điều chế
hay phương diện kỹ thuật ứng dụng.

Ở Việt Nam hiện đã có doanh nghiệp chuyên sản xuất tinh bột biến tính, theo
chúng tôi được biết :
Công ty Sunchung Starch có nhà máy sản xuất đặt tại Phường An Phú,
quận Thuận An, Tỉnh Bình Dương.
Điện thoại số 84 650 740 566
Fax : 84 650 7400 567
Văn phòng giao dòch công ty tại 319 Đường 10 Lý Thường Kiệt Quận 11,
TP.HCM
Điện thoại VPGD : 84 8 8639676 7
Fax : 84 8 8639575.

Để ứng dụng sản xuất sản phẩm của đề tài giấy công nghiệp Công ty Khải Đằng
dùng tinh bột có ký hiệu 4090 để xác đònh các chỉ tiêu trên về : cường độ bong
tróc, xé rách, ép thủng, chiụ lực bề mặt … so vơí sử dụng tinh bột nguyên sinh.

ĐẶC TÍNH TINH BỘT BIẾN TÍNH 4090 (oxy hóa)

STT
Chỉ tiêu chất lượng tinh bột 4090 Kết quả đo được
1 Độ ẩm (%) Tối đa : 13
2 Trò số PH 8,5 9,6
3 Độ nhớt 15% = 2.000 CPS
5% tối thiểu 45 CPS
4 Độ mòn (lọt qua rây 325 mesh) (%) 100

* Độ nhớt : ổn đònh, tính lưu động ổn đònh không gây ra sự cố làm nghẹt vòi phun,

15 kg/tấn bột khô 5%
Độ nhớt 20 13
Độ bục 655 583 KPA
Lực xé rách
.Chiều dọc
.Chiều ngang

4080
4290

3350
3670

mN

Từ kết quả thử nghiệm trên ta nhận thấy :
trong cùng một điều kiện sử dụng ,
với lượng sử dụng bằng nhau thí Tinh bột nguyên sinh đã thể hiện rõ những ưu
điểm kỹ thuật làm nâng cao các tính năng cơ lý của giấy với chi phí sử dụng
thấp hơn từ 50%-60% so với Tinh bột biến tính .

II. CƠ CHẾ VÀ KỸ THUẬT PHUN SƯƠNG TINH BỘT GIỮA CÁC LỚP GIẤY :
1). Cơ chế ứng dụng và tính năng yêu cầu :
Cấu tạo của một tờ giấy công nghiệp được hình thành ít nhất từ 2 lớp bột giấy
ướt (tương ứng với 2 lô lưới tròn của máy xeo ) trở lên ( nhiều lô lưới tròn ) . Khi bột
giấy tạo hình ở bộ phận ướt của máy xeo, phun hạt tinh bột vào giữa các lớp bột
ướt dưới dạng sương .

Thích hợp với các loại giấy.
Thích hợp với giấy công nghiệp
(duplex ,medium , carton đònh
lượng cao ).
Xử lý trước khi phụ
gia
Phải hồ hóa tinh bột trước.
Không cần hồ hóa.
Đòa điểm gia vào
Trong bột giấy (trong thùng
đầu) nhưng bắt buộc phải
tuân thủ theo quy trình điện
tích .
Tại bộ phận ướt (các lô lưới ) của
máy xeo giấy . Quy trình sử dụng
độc lập .
Lượng phụ gia
Từ 1% - 2% so với bột giấy
khô tuyệt đối
(10-20 kg/ tấn )

Dung dòch nồng độ 5%
(15-20kg/tấn)

Phương thức gia
vào
Gia bằng máy đònh lượng liên
tục. Hoặc gia vào một lần theo
từng mẻ.
Phun sương bằng máy bơm cao


Do phương pháp ứng dụng và cơ chế tác dụng đặc thù của tinh bột phun sương
đạt được nhưng điều kiện như sau :

1. Tính năng phân tán đều và dính kết tốt với sợi bột giấy .
2. Có mức lưu lại tương đối cao, đặc biệt khí sử dụng giấy phế thải thu hồi không
có hiệu ứng phụ đối với tác dụng tăng bền, trợ lưu lúc xeo giấy.
3. Có nhiệt độ keo hóa tương đối thấp, làm cho khi đi qua lô sấy phát sinh tác
dụng hồ hóa cấp thời, nhanh chóng.
4. Có độ nhớùt tương đối thấp và có độ bền kết dính tương đối cao.
5. Độ hạt nho,û khi đi qua hệ thống phun sương có khả năng sinh ra dạng sương
mù tốt nhất, phân bố đều đặn lên trên bột giấy, hạt tinh bột không làm nghẹt béc
phun.
6.
3). Kỹ thuật công nghệ phun sương:

♦ Sơ đồ qui trình phun sương tinh bột : Trước tiên cho tinh bột vào trong nước lạnh, khuấy thành dung dòch huyền phù có
nồng độ nhất đònh (khoảng 5%). Dung dich huyền phù sau khi qua lọc rây 325
mesh dùng bơm đònh lượng tăng áp (để sinh ra một áp lực nhất đònh) và cơ cấu
phun sương để phun tinh bột dạng sương mù lên carton. Nồng đôï dung dòch tinh
bột, lưu lượng phun sương và tốc độ mày xeo quyết đònh lượng phụ gia của tinh bột

Một tham số quan trọng cần lưu ý là dung dòch tinh bột từ ống phun phải hòi lưu
tuần hoàn về đến hệ thốùng pha chế tinh bột ít nhất đạt 2/3 lưu lượng để tránh sự
tắc nghẽn đường ống dẫn vì tinh bột lắng tụ ở các đoạn cuối đường ống do áp suất
cao . Nếu không thực hiện theo đúng lưu ý này thì sau một vài tiếng sử dụng hệ
thống các đường ống dẫn sẽ bò nghẹt .

♦ Phương pháp phun sương tinh bột :

Thông thường áp dụng phương pháp “áp suất thấp - không có không khí “ thông
qua khống chế áp lực bằng van để đạt đến mục đích phun sương đều đặn, áp lực
có thể khống chế trong khoảng 196 – 392 KPA (thường là 294 KPA). Nếu như
thấp hơn 196 KPA, thì việc phun sương sẻ kém; nếu cao hơn 392 KPA thì sẻ phá
hỏng sự tạo hình (xuyên thủng) lớp bột giấy.
Béc phun sương có thể là hình tròn, cũng có thể là hình dẹt .Đường kính béc
phun khoảng 0.8-1.2 mm , lưu lượng tư’ 0.3-0.9 L/min , đối với máy xeo lưới tròn

4) Đòa điểm phun sương tinh bột.

Đòa điểm phun sương tinh bột sẻ tùy theo thiết kế máy xeo và mục đích sử
dụng. Thông thường thì phun sương tinh bột ở chổ ghép hợp giữa 2 lớp giấy .Đoiá
với máy xeo lưới tròn là ở các lô lưới , máy xeo lưới dài là ở dự ép …(xem hình).

5) Lượng phun sương :

Lượng tinh bột phun sương nhiều hay ít phải căn cứ vào yêu cầu thực tế để xác
đònh, cơ bản khoảng 1g/m
2
. khi ở điều kiện nhất đònh của máy xeo, thường thì
thông qua nồng độ của tinh bột để tiến hành điều chỉnh, nồng độ tinh bột nói
chung khống chế trong khoảng 10 – 100 g/lít, khi dùng đẻ tăng bền giữa các lớp
giấy, lượng dùng có thể thấp hơn một ít (nồng độ khoảng 20g/lít), nếu như dùng để
nâng cao lực kết hợp hoặc nâng cao độ bền bề mặt, lượng dùng phải cao hơn một
ít, nếu dùng để nâng cao độ cứng, nồng độ phải nâng cao thêm nữa.

6) Ứng dụng kỹ thuật phun sương trên máy xeo giấy của Công ty Khảùi Đằng :

Cụ thể tại máy xeo giấy của Công ty Khải Đằng chúng tôi bố trí 2 giàn béc
phun sương giữa lô ép lưới và hòm hút chân không của lô lưới số 2 và số 3.

Trươ’c tiên chúng tôi đã thử nghiệm để lựa chọn loại béc phun đáp ứng theo tất cả
các yêu cầu đã được nêu trên :

Lần 1 : sử dụng béc phun sương của Mỹ sản xuất , thường được dùng gắn trên hệ

Để làm sáng tỏ tác dụng của tinh bột được phun sương lên giấy Carton . Chúng tôi
đã sản xuất thử nghiệm trên thiết bò của Công ty Khải Đằng. Kết quả chỉ tiêu chất
lượng sản phẩm như sau:
(Theo các phiếu kết quả thử nghiệm của Quatest 3)

* Bảng 1: Giấy Medium 115gr/m
2+ Sử dụng nghuyên liệu: 100% OCC nội đòa.

Kết quả thử nghiệm trên mẫu (-)
Tên chỉ tiêu
Gia keo trực tiếp
(B
1
)
Phun sương (B
2
)
Độ bục (KPA) 235 275
Lực nén vòng N(kgf)
• Theo chiều dọc
• Theo chiều ngang

57.4 (5.85)
43.9 (4.47)

65.9 (6.72)
58.3 (5.94)

Kết quả thử nghiệm trên mẫu (-)
Tên chỉ tiêu
Gia keo trực tiếp
(A2)
Phun sương
(A
1
)
1. Độ bục (KPA) 530 655
2. Lực xé rách (mN)
a. Theo chiều dọc
b. Theo chiều ngang

2950
3260

4080
4180

* Giấy đònh lượng cao (dầy) làm bìa không uốn cong nên không đo lực nén
vòng.
So sánh 2 mẫu giấy có cùng đònh lượng(400gr/m
2
) cùng sử dụng cùng một loại
nguyên liệu (100% OCC nội đòa ) với cùng tỷ lệ gia keo như nhau chỉø khác phương
pháp gia keo; trực tiếp vào dòng bột và phun sương ta thấy các chỉ tiêu chất lượng
đều tăng khi sản xuất bằng công nghệ phun sương.
• Độ bục tăng : 23.58%
• Lực xé rách theo chiều dọc tăng : 38.3%
• Lực xé rách theo chiều ngang tăng : 27.3%

thì mẫu A
3
sản xuất
theo công nghệ phun sương nên các chỉ tiêu chất lượng đã tăng gần gấp 3 lần (độ
bục) lực xé rách tăng gần gấp 2. Mẫu A
3
có chất lượng tương đương với loại
Carton Chipboard nhập ngoại đang được thò trường ưa chuộng.

III. HIỆU QUẢ KINH TẾ
( SƠ BỘ ) :

1. Đợt sản xuất thử nghiệm ứng dụng của đề tài:

Khối lượng tiêu hao nguyên liệu chủ yếu và chi phí khác:
Qua 4 đợt sản xuất thử nghiệm với 3 loại sản phẩm.
Giấy Medium 115gr/m
2
, Carton chipboard 400g/m
2
và Carton chipboard
450g/m
2
(với 30% OCC nhập ngoại).

a) Sản phẩm thu được như sau:
- Giấy Medium 115gr/m
2
15.2 tấn
- Giấy Carton 400gr/m

- OCC sx C 400 g
- OCC sx C 450 g
2. Giấy vụn OCC
ngoại sx M 450g
Tấn
-
-
-
1.32
1.19
1.24
1.15
15.2
12.6
8.4
8.4
20.064
14.994

Kg
-
-
-
- 55.6
6.45
7.1
0.22
0.30
5 36.2
36.2
36.2
36.2
36.2 2.102,72
233.49
257.023
7.964
11.041 480


21.900
11.078840
2400
44.983.200

18.396.000
26.587.200

V. Chi phí khác
1. Lương + BH YTá
– XH
2. Chi phí khấu
hao
3. Chi phí khác

Tấn
-

-
36.2

tiêu hao nguyên nhiên liệu, phụ gia, nhiệt năng và các chi phí khác. Sơ bộ tính
toán giá thành kế hoạch sản xuất 6000 tấn giấy/ năm như sau :
STT Các khoản mục
Chi phí 1 tấn sản
phẩm (đồng)
Tổng chi phí 6000 tấn
SP (đồng)
1
Nguyên liệu dùng
(bình quân 2 loại
OCC)
4.066.642 24.399.852.000
2
Tinh bột thiên
nhiên
28.000 168.000.000
3 Phụ gia hóa chất 96.000 578.748.000
4 Điện nhiệt năng 1.242.630 7.455.780.000
5
Lương + BHYTế –
XH
175.000 1.050.000.000
6 Chi phí khấu hao 320.000 1.920.000.000
7
Chi phí khác
(chung)
75.000 450.000.000
8
Vận chuyển + lãi
vay + tiếp thò…


10
Tổng vốn đầu tư cho đề tài
* Trong đó chất xám
- Thiết bò chế tạo
- Chi phí SX thử : Khải Đằng thu hồi SP tiêu
thụ
Tổng chi phí (giá thành SX ) trong 1 năm
Tổng doanh thu (trước thuế GTGT) 1 năm
Lãi gộp ( 3 ) - ( 2 )
Lãi ròng : (4) x 72 % ( thuế DN 28 % )
Khấu hao TB : Đầu tư cũ và mới – 1 năm
Thời gian thu hồi vốn T, năm ( tính tròn )
Tỷ lệ lãi ròng so với tổng doanh thu %
Doanh thu ở điểm hòa vốn (Đhv)
Sản lượng ở điểm hòa vốn ( % KH )

421.022.224
85.000.000
336.022.224
38.903.844.000
41.250.000.000
2.346.156.000
1.689.232.320
1.920.000.000
2 năm
4,1
26.895.621.951
3912 tấn (65 % SLKH)


nén vòng.

Công tác nghiên cứu ứng dụng của chúng tôi đạt được thành công bước
đầu là nhờ sự quan tâm giúp đỡ của :

- Lãnh đạo, Cán bộ kỹ thuật công nghệ Sở Khoa học Công nghệ TP. HCM
- Các giáo sư, chuyên gia trong Hội Đồng xét duyệt đề tài.
- Ban Giám Đốc, Cán bộ kỹ thuật, công nhân viên Công ty Khải Đằng ( góp
phần đầu tư mới hệ thống thiết bò phun sương, nguyên vật liệu … và góp công sức
cùng chúng tôi trong suốt quá trình sản xuất thử nghiệm sản phẩm ).

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình của Q lãnh đạo Sở Khoa Học CN
Thành phố, các Giáo sư, Chuyên gia, Đại biểu của các ban ngành liên quan đã
đến tham dự buổi báo cáo nghiệm thu đề tài ngày hôm nay.

Kính chúc quiù vò dồi dào sức khỏe.

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
Kỹ Sư LƯU GIA KHANH