B CễNG THNG Báo cáo tổng kết đề tài Nghiờn cứu thiết kế, chế tạo thiết bị khử mực phục vụ cho công tác giảng dạy nghề Công nghệ sản xuất bột giấy giấy Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Giấy Cơ điện Chủ nhiệm đề tài: TS Vũ Thị Hồng Mận - Hiệu trưởng 7823 29/3/2010 Phú Thọ, 3/2010 MỤC LỤC Chương, mục I 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 II 1.1 1.2 1.3 2.1 Nội dung Trang DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG MỞ ĐẦU TỔNG QUAN Tổng quan công nghệ tái chế giấy loại khử mực Giới thiệu chung Các loại giấy loại Chất lượng bột giấy tái chế Các phương pháp khử mực giấy loại Phương pháp khử mực tuyển Cơ chế tuyển Hoá chất trình khử mực Quy trình khử mực giấy loại phương pháp tuyển Tìm hiểu số loại thiết bị tuyển giới Việt Nam Thiết bị tuyển phịng thí nghiệm Định hướng chung thực trạng giảng dạy môn Công nghệ tái chế giấy loại trường Những định hướng chung hoạt động đào tạo nghề Thực trạng giảng dạy môn Công nghệ tái chế giấy loại trường Thời gian, vị trí mơn học Mục tiêu mơn học Nội dung tổng quát môn học (đào tạo Cao đẳng nghề) Điều kiện thực chương trình Thực tế giảng dạy phần thực hành 9 11 12 14 14 14 16 17 20 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thiết kế công nghệ Sơ đồ nguyên lý chung thiết bị Đặc điểm công nghệ thiết bị Các thông số công nghệ chủ yếu Tính tốn, thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị Tính tốn 28 28 30 30 30 31 31 23 24 25 25 25 25 25 26 26 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 Phân tích đặc tính cơng nghệ thiết bị Thiết kế, chế tạo, lắp ráp thiết bị Xác định phương pháp chế tạo phôi Xác định dạng sản xuất Các vẽ khí chế tạo Thiết kế hệ thống điện điều khiển Chế tạo, lắp ráp thiết bị Chạy thử thiết bị Mục tiêu Phương pháp thí nghiệm Cơng tác chuẩn bị Điều kiện thực Quy trình thực 33 34 34 34 35 35 38 39 39 39 39 39 40 III 1.1 1.2 2.1 2.2 Xây dựng quy trình vận hành Xây dựng tập thực hành KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hệ thống thiết bị khử mực Chế tạo khí Hệ thống điện điều khiển Kết chạy thử Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ tuyển Khảo sát ảnh hưởng thời gian tuyển Quy trình vận hành thiết bị Bài tập thực hành KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC PHỤ LỤC PHỤ LỤC 41 41 42 42 42 47 47 47 49 51 51 52 53 54 61 62 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ Tên AOX CEPI COD DIP ERIC FAS ISO TAPPI WRV Chú thích Absorbable Organic Halides Hợp chất halogen hữu Confederation on European Paper Industries Liên đoàn ngành giấy Châu Âu Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học Deinked Pulp Bột giấy loại khử mực Effective Residual Ink Concentration Hàm lượng mực lại bột Formamidine Sulfinic Acid International Standardization Organization Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế Technical Association of the Pulp and Paper Industry Hiệp hội kỹ thuật công nghiệp bột giấy giấy Water Retention Value Mức độ giữ nước DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Tên Nội dung Trang Hình Nhu cầu nguyên liệu bột giới năm 1996 năm 2010 10 Hình Sự thay đổi cấu trúc thành thớ sợi trình sấy 13 Hình Cơ chế tuyển bong bóng khí 15 Hình Cơ chế bám mực vào bong bóng 16 Hình Q trình sản xuất thu hồi giấy cáctơng 17 Hình Quy trình cơng nghệ tái chế giấy loại 19 Hình Kích thước hạt phương pháp tách loại 19 Hình Sự phân bố kích thước tạp chất 20 Hình Thiết bị tuyển Denver đứng nằm ngang 20 Hình 10 Quá trình tách mực thiết bị tuyển 21 Hình 11 Thiết bị tuyển kiểu Ahlstrom 22 Hình 12 Thiết bị tuyển hãng Beloit PDM 22 Hình 13 Thiết bị tuyển kiểu Comer CYBERCEL 23 Hình 14 Thiết bị tuyển phịng thí nghiệm hãng Voith Sulzer 24 Hình 15 Quy trình tái chế giấy loại phịng thí nghiệm 27 Hình 16 Sơ đồ nguyên lý hệ thống thiết bị khử mực 29 Hình 17 Mơ hình hệ thống điều khiển hệ thống thiết bị khử mực 36 Hình 18 Màn hình điều khiển hệ thống thiết bị 38 Hình 19 Hệ thống thiết bị khử mực 42 Hình 20 Bể đánh tơi 43 Hình 21 Bể trộn 44 Hình 22 Bể tuyển 45 Hình 23 Bể chứa bột sau tuyển 46 Hình 24 Tủ điều khiển trung tâm 47 DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG Tên Nội dung Trang Bảng Các dạng tạp chất giấy loại 11 Bảng Thành phần mực in truyền thống 12 Bảng Hóa chất dùng cho khử mực 17 Bảng Nội dung chương trình mơn học "Cơng nghệ tái chế giấy loại" 25 Bảng Mức dùng hoá chất 40 Bảng Biến thiên điều kiện nhiệt độ 40 Bảng Biến thiên điều kiện thời gian 40 Bảng Các thông số bể đánh tơi 42 Bảng Các thông số bể trộn 44 Bảng 10 Các thông số bể tuyển 45 Bảng 11 Các thông số bể chứa bột sau tuyển 46 Bảng 12 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới trình khử mực giấy loại văn phòng 47 Bảng 13 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới trình khử mực giấy báo 48 Bảng 14 Kết tẩy bột sau tuyển giấy báo 49 Bảng 15 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian tới q trình khử mực giấy loại văn phịng 49 Bảng 16 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian tới trình khử mực giấy báo 50 Bảng 17 Kết tẩy bột sau tuyển giấy báo 51 MỞ ĐẦU Trên giới việc tái chế chất thải có tái chế giấy loại ngành công nghiệp phát triển có đóng góp to lớn vào kinh tế việc bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên Các quốc gia công ty giấy ngày nhận thức lợi ích kinh tế môi trường việc tái chế giấy loại Chính sách khuyến khích phát triển cơng nghệ tái chế khơng ngừng hồn thiện mục tiêu đề ngày cao Ở Việt Nam công nghệ tái chế giấy loại quan tâm ngày ứng dụng rộng rãi sản xuất Để đào tạo nghề công nghệ sản xuất bột giấy giấy nội dung quan trọng để đáp ứng nhu cầu giảng dạy học tập, nhà trường cần có thiết bị thí nghiệm cơng nghệ tái chế giấy loại hệ thống tuyển Các thiết bị mua từ nhà cung cấp thiết bị thí nghiệm đắt tiền điều kiện kinh phí trường khơng cho phép Vì việc nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị khử mực phục vụ cho công tác giảng dạy nghề Công nghệ sản xuất bột giấy giấy" cần thiết nhằm trang bị thiết bị phục vụ cho việc giảng dạy học tập sinh viên em tiếp cận với cơng nghệ cách có hiệu nhất, đảm bảo trình độ lao động qua đào tạo đáp ứng tốt yêu cầu nguồn nhân lực ngành giấy tương lai Sau chế tạo thành công thiết bị dùng cho việc làm tập thực hành học sinh tuyển làm thí nghiệm nghiên cứu q trình khử mực Thơng qua đó, giáo viên học sinh, sinh viên có điều kiện nghiên cứu thêm yếu tố ảnh hưởng tới trình khử mực, nghiên cứu để xây dựng quy trình khử mực cho loại nguyên liệu đầu vào khác nghiên cứu loại hoá chất dùng cho khử mực, lĩnh vực quan tâm ngành giấy giới Việt Nam Việc nghiên cứu chế tạo thành công hệ thống thiết bị tuyển sở để việc giảng dạy môn công nghệ tái chế giấy loại nhà trường đạt hiệu tốt hơn, giúp cho việc giảng dạy lý thuyết gắn với thực hành, đảm bảo việc thực chương trình khung đào tạo Bộ Lao động - Thương binh Xã hội ban hành Tổng số giảng dạy thực hành cho năm khoảng 700 Việc thực đề tài cần tham gia đông đảo đội ngũ cán bộ, giáo viên, sinh viên nhà trường Việc tạo nên phong trào tham gia nghiên cứu khoa học sôi toàn trường, tạo tiền đề để đội ngũ cán bộ, giáo viên, sinh viên trường tham gia tích cực vào nhiệm vụ nghiên cứu khoa học nhà trường năm Mục tiêu đề tài chế tạo hệ thống thiết bị tuyển sử dụng để nghiên cứu công nghệ tái chế giấy loại giảng dạy môn học Công nghệ tái chế giấy loại cho nghề "Công nghệ sản xuất bột giấy giấy" Hệ thống thiết bị chế tạo phải hoạt động xác, có khả khử mực tốt, đảm bảo hiệu suất cao, chất lượng bột sau tái chế đảm bảo yêu cầu công nghệ, có hình thức đẹp, gọn nhẹ, cơng suất phù hợp cho nghiên cứu giảng dạy, tiêu hao lượng thấp độ bền cao, vận hành đơn giản, điều khiển tự động thông số nhiệt độ mức Chương I TỔNG QUAN Tổng quan công nghệ tái chế giấy loại khử mực 1.1 Giới thiệu chung Công nghệ tái chế giấy loại thực quan tâm năm đầu kỷ 20 vấn đề ô nhiễm môi trường sống cạn kiệt nguyên liệu sản xuất xảy ra, tác động trực tiếp đến ngành công nghiệp Công nghệ tái chế giấy loại xuất phát từ tiết kiệm nguyên, nhiên vật liệu nhà máy xí nghiệp sản xuất bột giấy giấy nhằm mục đích giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm, đồng thời tránh lãng phí vật liệu sản xuất quý giá Ngành công nghệ sản xuất giấy phát triển qua nhiều thời kỳ, từ năm đầu chưa phát minh bột học, việc tái sử dụng lại nguyên liệu cho sản xuất giấy chủ yếu thực việc tận thu lại rẻ rách, sợi vải để sản xuất chủng loại giấy chất lượng thấp hơn, từ ngành giấy chuyển sang sử dụng nguyên liệu thực vật với phát triển bột học bột hóa học khái niệm tái chế giấy loại thực đời Vào năm 1774, Claproth in Göttingen, người Đức đưa quy trình thô sơ để loại bỏ mực in khỏi giấy, từ người ta gọi phương pháp ơng khử mực (Deinking) [1] Vào năm 1800, Matthias Koops xây dựng nhà máy sản xuất giấy từ nguyên liệu chủ yếu xơ sợi tái chế, nhà máy có tên Neckinger, kể từ tái chế giấy loại bắt đầu có vị trí thương mại ngành sản xuất giấy Đến năm 1960-1970, ngày có nhiều nghiên cứu tìm hiểu ảnh hưởng trình tái chế tới chất lượng bột giấy giấy, nghiên cứu tác động tái chế tới trình chạy máy xeo giấy Có nhiều nghiên cứu ứng dụng vào thực tế sản xuất đạt thành công Ngành cơng nghệ sản xuất bột giấy gặp nhiều khó khăn nguồn nguyên liệu gỗ, đồng thời áp lực của ô nhiễm môi trường sống, đặc biệt ô nhiễm phế thải tạo từ q trình sản xuất bột giấy với mơi trường nước mơi trường khí, tái chế giấy loại thực cơng nghiệp hóa phát triển mạnh ngành sản xuất giấy Mức tái sử dụng giấy loại giới năm 1997 128 triệu đạt 42% tổng số bột sử dụng cho sản xuất giấy lượng bột hố sử dụng 140 triệu chiếm 46% bột học 35 triệu chiếm gần 12% Dự kiến đến năm 2010 mức sử dụng bột tái chế đạt tới 50% tổng số bột sử dụng cho sản xuất giấy Hình cho thấy mức sử dụng bột tái chế giới năm 1996 dự kiến mức sử dụng vào năm 2010 Sơ sợi nguyên thuỷ 53,5% Sơ sợi tái chế 36,5% Sơ sợi nguyên thuỷ 42,5% Chất độn, mầu 10% Sơ sợi tái chế 42,5% Chất độn, mầu 15% Hình 1: Nhu cầu nguyên liệu bột giới năm 1996 năm 2010 [1] Từ năm cuối thập kỷ 50, nhu cầu sử dụng giấy giới ngày đa dạng phong phú, ngành giấy ngày tập trung vào nghiên cứu công nghệ tái chế giấy loại áp dụng với loại sản phẩm giấy Việc đa dạng hóa sản phẩm giấy động lực lớn để tái chế ngày phát triển hơn, trước bột tái chế thường sử dụng để sản xuất giấy in báo giấy tạp chí, ngày bột giấy tái chế sử dụng cho hầu hết loại giấy khác Hiện nay, nước phát triển giới có hệ thống thu hồi giấy q trình tái chế giấy loại đại chuyên nghiệp, giấy loại thu gom, phân loại thành nhóm riêng biệt, phần nguồn giấy loại phục vụ cho cơng nghiệp giấy nước, phần đem xuất sang nước khác Quy trình tái chế giấy loại ngày cải tiến, đại hóa, tự động hóa hồn tồn Ở Việt Nam, điều kiện kinh tế chậm phát triển, chuyên môn ngành giấy phát triển chưa cao, tái chế giấy loại Việt Nam chưa thực quan tâm năm gần Việc nghiên cứu, xây dựng áp dụng quy trình tái chế giấy loại áp dụng sản xuất giấy công nghệ với ngành giấy Việt Nam Do việc tìm hiểu, nghiên cứu đưa quy trình tái chế giấy loại phù hợp với chủng loại giấy Việt Nam vấn đề cấp thiết nhằm mục đích đưa cơng nghệ tái chế giấy loại áp dụng rộng rãi cho sản xuất bột giấy giấy Việt Nam Việc tái chế giấy loại Việt Nam hình thành nhà máy giấy địa phương nhỏ lẻ lâu, nơi không đủ khả sản xuất bột giấy khơng đủ điều kiện kinh phí để nhập bột giấy từ nhà 10 Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) Bảng kết khảo sát ảnh hưởng mức dùng chất hoạt động bề mặt tới trình khử mực giấy báo TT Mức dùng chất hoạt động bề mặt (%) Tên 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) B¶ng kÕt qu¶ khảo sát ảnh hởng mức dùng cht hot ng b mt tới trình khử mực giấy in sách giáo khoa Mức dùng chất hoạt động bề mt (%) STT Tên 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 chØ tiªu Tr−íc Sau Tr−íc Sau Tr−íc Sau Tr−íc Sau Tr−íc Sau tun tun tun tun tuyÓn tuyÓn tuyÓn tuyÓn tuyÓn tuyÓn Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) V Tẩy bổ sung sau tuyển 67 Sau tuyển tẩy bổ sung để nâng cao độ trắng bột giấy báo giấy in sách giáo khoa, điều kiện tẩy sau: - Nồng độ bột: 10 % - Nhiệt độ: 82-950C - Thời gian: 120 phút - Mức dùng NaOH: 0,5-1 % - Mức dùng Na2SiO3: % - Mức dùng MgSO4: 0,5 % - Mức dùng H2O2: 1,5 % - pH: 10-11 Bảng kết tẩy bột giấy sau tuyển giấy báo Mức dùng chất hoạt động bề mặt, % Tên 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy STT Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) Bảng kết tẩy bột giấy sau tuyển giấy in sách giáo khoa Mức dùng chất hoạt động bề mặt (%) STT Tên 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) VI ĐỀ BÀI THỰC HÀNH 68 Hãy tính to¸n thực trình tuyn bit: Th tớch hu hiệu máy đánh tơi 26 lít, nồng độ bột đánh tơi %, độ khô giấy loại văn phòng 92 %, giấy báo 88 % giấy in sách giáo khoa 90 % Mc dựng hố chất: - Đối với giấy loại văn phịng: NaOH %, Na2SiO3 0,9 %, EDTA 0,05 %, H2O2 0,8 % - Đối với giấy báo: NaOH 1,5 %, Na2SiO3 %, EDTA 0,05 %, H2O2 1,5 % - Đối với giấy in sách giáo khoa: NaOH 1,5 %, Na2SiO3 %, EDTA 0,05 %, H2O2 1,5 % - Mức dùng chất hoạt động bề mặt cho loại giấy thay đổi sau: Mẫu 1: 0,08 % Mẫu 2: 0,12 % Mẫu 3: 0,16 % Mẫu 4: 0,20 % Mẫu 5: 0,24 % Nồng độ Na2SiO3 40 % (d = 1,4), EDTA 50 %, chất hoạt động bề mặt 100 %, H2O2 30 %, NaOH 96 % Nồng độ bột đem tuyển % Nhiệt độ tuyển 400C Thời gian tuyển 40 phút Sau tuyển xong tiến hành tẩy bổ sung theo thông số đà cho giấy báo giấy in sách giáo khoa BI 4: KHO ST ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC DÙNG NaOH TỚI QUÁ TRÌNH KHỬ MỰC I Mục tiêu Sau học xong học sinh có khả năng: - Trình bày quy trình thực tuyển bột loại giấy loại khác - Tính tốn cho q trình tuyển theo thơng số kỹ thuật cho, thực thao tác theo quy trình phân tích ảnh hưởng mức dùng NaOH tới q trình tuyển giấy loại văn phịng, giấy báo giấy in sách giáo khoa - Rèn luyện tính kiên trì, cẩn thận, hăng say q trình nghiên cứu học tập tinh thần làm việc nhóm, đồng thời bảo đảm an tồn q trình thực hành người thiết bị II Chuẩn bị dụng cụ thiết bị Nguyên liệu: 69 Giấy loại văn phòng, giấy báo, giấy in sách giáo khoa Thiết bị: - Hệ thống tuyển chế tạo trường gồm có: 01 máy đánh tơi có dung tích tối đa 40 lít, bể trộn có dung tích 60 lít, bể tuyển có dung tích 30 lít, tốc độ cánh khuấy máy đánh tơi tối đa 1340 vịng/phút, lưu lượng khí 2-5 lít/phút - Máy xeo tay thiết bị kèm, giấy đế - Các thiết bị kiểm tra tính chất giấy Dụng cụ: - Xơ chứa bột 10 lít, lít - Cốc, ca chứa bột, ống đong loại - Cân kỹ thuật - Đồng hồ bấm giây Hoá chất: Na2SiO3, EDTA, NaOH, H2O2, MgSO4, chất hoạt động bề mặt III Quy trình thực hiện: Đánh tơi giấy loại: - Nồng độ bột: 3-4 % - Hoá chất: EDTA, Na2SiO3, NaOH, H2O2 - Thời gian: 20-60 phút Ủ bột sau đánh tơi: - Mục đích ủ bột: Làm cho bột trương nở để hoá chất dễ dàng thẩm thấu vào mực xơ sợi, làm yếu liên kết tạo điều kiện cho trình tách mực giai đoạn tuyển thuận lợi - Nồng độ bột: 3-4 % - Hoá chất: Chất hoạt động bề mặt - Thời gian: 90 phút Pha loãng tuyển nổi: - Pha loãng tiến hành sau kết thúc ủ bột Khi sục khí thấy bọt cho thêm chất tạo bọt - Nồng độ bột: % - Thời gian tuyển: 40 phút - Nhiệt độ tuyển: 400C - Mức dùng NaOH thay đổi sau: Mẫu 1: 0,5 % Mẫu 2: % Mẫu 3: 1,5 % Mẫu 4: % Mẫu 5: 2,5 % Rửa, vắt khô bột kiểm tra kết quả: 70 - Sau tuyển bột rửa phương pháp thủ công lưới 65 mắt, vắt khô để xác định hiệu suất - Xeo máy xeo thí nghiệm (Handsheet) để kiểm tra độ bền IV Báo cáo kết quả: Bảng kết khảo sát ảnh hưởng mức dùng NaOH tới q trình khử mực giấy loại văn phịng STT Mức dùng NaOH (%) Tên 0,5 1,5 2,0 2,5 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) Bảng kết khảo sát ảnh hưởng mức dùng NaOH tới trình khử mực giấy báo STT Mức dùng NaOH (%) Tên 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) B¶ng kÕt khảo sát ảnh hởng mức dùng NaOH tới trình khử mực giấy in sỏch giỏo khoa STT Mức dùng NaOH (%) Tên 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 chØ tiªu Tr−íc Sau Tr−íc Sau Tr−íc Sau Tr−íc Sau Tr−íc Sau tun tun tun tun tun tuyÓn tuyÓn tuyÓn tuyÓn tuyÓn 71 Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) V Tẩy bổ sung sau tuyển Sau tuyển tẩy bổ sung để nâng cao độ trắng bột giấy báo giấy in sách giáo khoa, điều kiện tẩy sau: - Nồng độ bột: 10 % - Nhiệt độ: 82-950C - Thời gian: 120 phút - Mức dùng NaOH: 0,5-1 % - Mức dùng Na2SiO3: % - Mức dùng MgSO4: 0,5 % - Mức dùng H2O2: 1,5 % - pH: 10-11 Bảng kết tẩy bột giấy sau tuyển giấy báo STT Mức dùng NaOH (%) Tên 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) Bảng kết tẩy bột giấy sau tuyển giấy in sách giáo khoa STT Mức dùng NaOH (%) Tên 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy 72 Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) VI ĐỀ BÀI THC HNH Hóy tớnh toán thực trình tuyển biÕt: Thể tích hữu hiệu máy đánh tơi 26 lít, nồng độ bột đánh tơi %, độ khơ giấy loại văn phịng 92 %, giy bỏo 88 % giấy in sách giáo khoa 90 % Mức dùng hoá chất: - Đối với giấy loại văn phòng: Chất hoạt động bề mặt 0,12 %, Na2SiO3 0,9 %, EDTA 0,05 %, H2O2 0,8 % - Đối với giấy báo: Chất hoạt động bề mặt 0,2 %, Na2SiO3 %, EDTA 0,05 %, H2O2 1,5 % - Đối với giấy in sách giáo khoa: Chất hoạt động bề mặt 0,2 %, Na2SiO3 %, EDTA 0,05 %, H2O2 1,5 % - Mức dùng NaOH cho loại giấy thay đổi sau: Mẫu 1: 0,5 % Mẫu 2: 1,0 % Mẫu 3: 1,5 % Mẫu 4: 2,0 % Mẫu 5: 2,5 % Nồng độ Na2SiO3 40 % (d = 1,4), EDTA 50 %, chất hoạt động bề mặt 100%, H2O2 30 %, NaOH 96 % Nồng độ bột đem tuyển % Nhiệt độ tuyển 400C Thời gian tuyển 40 phút Sau tun xong tiÕn hµnh tÈy bỉ sung theo thông số đà cho giấy báo giấy in sách giáo khoa BI 5: KHO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC DÙNG H2O2 TỚI QUÁ TRÌNH KHỬ MỰC I Mục tiêu Sau học xong học sinh có khả năng: 73 - Trình bày quy trình thực tuyển bột loại giấy loại khác - Tính tốn cho q trình tuyển theo thơng số kỹ thuật cho, thực thao tác theo quy trình phân tích ảnh hưởng mức dùng H2O2 tới trình tuyển giấy loại văn phòng, giấy báo giấy in sách giáo khoa - Rèn luyện tính kiên trì, cẩn thận, hăng say trình nghiên cứu học tập tinh thần làm việc nhóm, đồng thời bảo đảm an tồn trình thực hành người thiết bị II Chuẩn bị dụng cụ thiết bị Nguyên liệu: Giấy loại văn phòng, giấy báo, giấy in sách giáo khoa Thiết bị: - Hệ thống tuyển chế tạo trường gồm có: 01 máy đánh tơi có dung tích tối đa 40 lít, bể trộn có dung tích 60 lít, bể tuyển có dung tích 30 lít, tốc độ cánh khuấy máy đánh tơi tối đa 1340 vịng/phút, lưu lượng khí 2-5 lít/phút - Máy xeo tay thiết bị kèm, giấy đế - Các thiết bị kiểm tra tính chất giấy Dụng cụ: - Xơ chứa bột 10 lít, lít - Cốc, ca chứa bột, ống đong loại - Cân kỹ thuật - Đồng hồ bấm giây Hoá chất: Na2SiO3, EDTA, NaOH, H2O2, MgSO4, chất hoạt động bề mặt III Quy trình thực hiện: Đánh tơi giấy loại: - Nồng độ bột: 3-4 % - Hoá chất: EDTA, Na2SiO3, NaOH, H2O2 - Thời gian: 20-60 phút Ủ bột sau đánh tơi: - Mục đích ủ bột: Làm cho bột trương nở để hoá chất dễ dàng thẩm thấu vào mực xơ sợi, làm yếu liên kết tạo điều kiện cho trình tách mực giai đoạn tuyển thuận lợi - Nồng độ bột: 3-4 % - Hoá chất: Chất hoạt động bề mặt - Thời gian: 90 phút Pha loãng tuyển nổi: 74 - Pha loãng tiến hành sau kết thúc ủ bột Khi sục khí thấy bọt cho thêm chất tạo bọt - Nồng độ bột: 1% - Thời gian tuyển: 40 phút - Nhiệt độ tuyển: 400C - Mức dùng H2O2 thay đổi sau: Mẫu 1: 0,5 % Mẫu 2: % Mẫu 3: 1,5 % Mẫu 4: % Mẫu 5: 2,5 % Rửa, vắt khô bột kiểm tra kết quả: - Sau tuyển bột rửa phương pháp thủ công lưới 65 mắt, vắt khô để xác định hiệu suất - Xeo máy xeo thí nghiệm (Handsheet) để kiểm tra độ bền IV Báo cáo kết quả: Bảng kết khảo sát ảnh hưởng mức dùng H2O2 tới q trình khử mực giấy loại văn phịng Mức dùng H2O2 (%) STT Tên 0,5 1,5 2,0 2,5 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) Bảng kết khảo sát ảnh hưởng mức dùng H2O2 tới trình khử mực giấy báo STT Mức dùng H2O2 (%) Tên 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển Độ trắng (%ISO) 75 Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) B¶ng kết khảo sát ảnh hởng mức dùng H2O2 tới trình khử mực giấy in sỏch giáo khoa STT Mức dùng H2O2 (%) Tên 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) V Tẩy bổ sung sau tuyển Sau tuyển tẩy bổ sung để nâng cao độ trắng bột giấy báo giấy in sách giáo khoa, điều kiện tẩy sau: - Nồng độ bột: 10 % - Nhiệt độ: 82-950C - Thời gian: 120 phút - Mức dùng NaOH: 0,5-1 % - Mức dùng Na2SiO3: % - Mức dùng MgSO4: 0,5 % - Mức dùng H2O2: 1,5 % - pH: 10-11 Bảng kết tẩy bột giấy sau tuyển giấy báo STT Mức dùng H2O2 (%) Tên 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) 76 Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) Bảng kết tẩy bột giấy sau tuyển giấy in sách giáo khoa STT Mức dùng H2O2 (%) Tên 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 tiêu Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) VI ĐỀ BÀI THC HNH Hóy tớnh toán thực trình tuyển biết: Thể tích hữu hiệu máy đánh tơi 26 lít, nồng độ bột đánh tơi %, độ khơ giấy loại văn phịng 92 %, giy bỏo 88 % giấy in sách giáo khoa 90 % Mức dùng hoá chất: - Đối với giấy loại văn phòng: Chất hoạt động bề mặt 0,12 %, NaOH %, Na2SiO3 0,9 %, EDTA 0,05 % - Đối với giấy báo: Chất hoạt động bề mặt 0,2 %, NaOH 1,5 %, Na2SiO3 1%, EDTA 0,05 % - Đối với giấy in sách giáo khoa: Chất hoạt động bề mặt 0,2 %, NaOH 1,5 %, Na2SiO3 %, EDTA 0,05 % - Mức dùng H2O2: Cho loại giấy theo mẫu sau: Mẫu 1: 0,5 % Mẫu 2: 1,0 % Mẫu 3: 1,5 % Mẫu 4: 2,0 % Mẫu 5: 2,5 % Nồng độ Na2SiO3 40 % (d = 1,4), EDTA 50 %, chất hoạt động bề mặt 100 %, H2O2 30 %, NaOH 96 % Nồng độ bột đem tuyển % Nhiệt độ tuyển 400C 77 Thời gian tuyển 40 phút Sau tun xong tiÕn hµnh tÈy bỉ sung theo thông số đà cho giấy báo giấy in sách giáo khoa BI 6: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHỦNG LOẠI NGUYÊN LIỆU ĐẦU VÀO TỚI QUÁ TRÌNH KHỬ MỰC I Mục tiêu Sau học xong học sinh có khả năng: - Trình bày quy trình thực tuyển bột loại giấy loại khác - Tính tốn cho q trình tuyển theo thơng số kỹ thuật cho, thực thao tác theo quy trình phân tích ảnh hưởng chủng loại nguyên liệu đầu vào tới trình tuyển - Rèn luyện tính kiên trì, cẩn thận, hăng say trình nghiên cứu học tập tinh thần làm việc nhóm, đồng thời bảo đảm an tồn q trình thực hành người thiết bị II Chuẩn bị dụng cụ thiết bị Nguyên liệu: Giấy viết, giấy loại văn phòng (in, copy), giấy báo, giấy in sách giáo khoa Thiết bị: - Hệ thống tuyển chế tạo trường gồm có: 01 máy đánh tơi có dung tích tối đa 40 lít, bể trộn có dung tích 60 lít, bể tuyển có dung tích 30 lít, tốc độ cánh khuấy máy đánh tơi tối đa 1340 vịng/phút, lưu lượng khí 2-5 lít/phút - Máy xeo tay thiết bị kèm, giấy đế - Các thiết bị kiểm tra tính chất giấy Dụng cụ: - Xơ chứa bột 10 lít, lít - Cốc, ca chứa bột, ống đong loại - Cân kỹ thuật - Đồng hồ bấm giây Hoá chất: Na2SiO3, EDTA, NaOH, H2O2, MgSO4, chất hoạt động bề mặt III Quy trình thực hiện: Đánh tơi giấy loại: - Nồng độ bột: 3-4 % - Hoá chất: EDTA, Na2SiO3, NaOH, H2O2 78 - Thời gian: 20-60 phút Ủ bột sau đánh tơi: - Mục đích ủ bột: Làm cho bột trương nở để hoá chất dễ dàng thẩm thấu vào mực xơ sợi, làm yếu liên kết tạo điều kiện cho trình tách mực giai đoạn tuyển thuận lợi - Nồng độ bột: 3-4 % - Hoá chất: Chất hoạt động bề mặt - Thời gian: 90 phút Pha loãng tuyển nổi: - Pha loãng tiến hành sau kết thúc ủ bột Khi sục khí thấy bọt cho thêm chất tạo bọt - Nồng độ bột: % - Thời gian tuyển: 40 phút - Nhiệt độ tuyển: 400C - Nguyên liệu đầu vào thay đổi sau: Mẫu 1: Giấy viết mực thường Mẫu 2: Giấy loại văn phòng Mẫu 3: Giấy báo Mẫu 4: Giấy in sách giáo khoa Rửa, vắt khô bột kiểm tra kết quả: - Sau tuyển bột rửa phương pháp thủ công lưới 65 mắt, vắt khô để xác định hiệu suất - Xeo máy xeo thí nghiệm (Handsheet) để kiểm tra độ bền IV Báo cáo kết quả: Bảng kết khảo sát ảnh hưởng chủng loại nguyên liệu tới trình khử mực STT Tên tiêu Chủng loại nguyên liệu đầu vào Giấy loại Giấy in sách Giấy viết Giấy báo văn phòng giáo khoa Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển tuyển Độ trắng (%ISO) Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) 79 V Tẩy bổ sung sau tuyển Sau tuyển tẩy bổ sung để nâng cao độ trắng bột, điều kiện tẩy sau: - Nồng độ bột: 10 % - Nhiệt độ: 82-950C - Thời gian: 120 phút - Mức dùng NaOH: 0,5-1 % - Mức dùng Na2SiO3: % - Mức dùng MgSO4: 0,5 % - Mức dùng H2O2: 1,5 % - pH: 10-11 Bảng kết tẩy bột giấy sau tuyển STT Tên tiêu Chủng loại nguyên liệu đầu vào Giấy loại Giấy in sách Giấy viết Giấy báo văn phòng giáo khoa Trước Sau Trước Sau Trước Sau Trước Sau tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy tẩy Độ trắng (%) ISO Hiệu suất bột (%) Độ dài kéo (m) Chỉ số bền xé (mNm2/g) VI ĐỀ BÀI THỰC HÀNH Hóy tớnh toán thực trình tuyn bit: Thể tích hữu hiệu máy đánh tơi 26 lít, nồng độ bột đánh tơi %, độ khô giấy viết 89 %, giấy loại văn phịng 92 %, giấy báo 88 % vµ giÊy in s¸ch gi¸o khoa 90 % Mức dùng hố chất sau: NaOH: % EDTA: 0,05 % Na2SiO3: 0,08 % H2O2: % Chất hoạt động bề mặt: 0,15 % Nồng độ Na2SiO3 40 % (d = 1,4), EDTA 50%, chất hoạt động bề mặt 100 %, H2O2 30 %, NaOH 96 % 80 Nồng độ bột đem tuyển % Nhiệt độ tuyển 400C Thời gian tuyển 40 phút Sau tun xong tiÕn hµnh tẩy bổ sung theo thông số đà cho trªn 81 ... tài "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị khử mực phục vụ cho công tác giảng dạy nghề Công nghệ sản xuất bột giấy giấy" cần thiết nhằm trang bị thiết bị phục vụ cho việc giảng dạy học tập sinh... nghiên cứu công nghệ tái chế giấy loại giảng dạy môn học Công nghệ tái chế giấy loại cho nghề "Công nghệ sản xuất bột giấy giấy" Hệ thống thiết bị chế tạo phải hoạt động xác, có khả khử mực tốt,... cơng nghệ thiết bị Thiết kế, chế tạo, lắp ráp thiết bị Xác định phương pháp chế tạo phôi Xác định dạng sản xuất Các vẽ khí chế tạo Thiết kế hệ thống điện điều khiển Chế tạo, lắp ráp thiết bị Chạy