Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm keo nhựa thông biến tính dùng cho gia keo giấy và cáctông bao gói

BỘ CÔNG THƯƠNG

TỔNG CÔNG TY GIẤY VIỆT NAM

VIỆN CÔNG NGHIỆP GIẤY VÀ XENLUYLÔ

************************

BÁO CÁO TỔNG KẾT

DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM

Tên dự án:

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM KEO NHỰA

THÔNG BIẾN TÍNH DÙNG CHO GIA KEO GIẤY VÀ

CÁC TÔNG BAO GÓI

Cơ quan chủ quản : Bộ Công Thương

Cơ quan chủ trì : Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô

Chủ nhiệm dự án : TS. Vũ Quốc Bảo

7122

17/02/2009

Hà nội - 2008

Mục lục

Trang

Mở đầu 1

PHẦN I:

TỔNG QUAN VỀ NHỰA THÔNG

VÀ KEO NHỰA THÔNG 4

I.1. Thành phần và tính chất của colophon 5

I.2. Công nghệ sản xuất keo nhựa thông truyền thống 6

I.3. Công nghệ sản xuất keo nhựa thông biến tính 8

I.4. Một số kết quả nghiên cứu về keo nhựa thông biến tính 8

PHẦN II:

KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN 15

II.1. Thị trường keo nhựa thông 15

II.2. Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ 18

II.3. Hoàn thiện và xây lắp dây chuyền thiết bị 28

II.4. Sản xuất thực nghiệm 31

II.5. Đánh giá sơ bộ dự án 36

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Mở đầu

Trong những năm trở lại đây ngành công nghiệp giấy trong nước và thế giới

đã có những bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm

gia keo chống thấm cho giấy, đặc biệt là các loại giấy in, giấy viết như AKD (alkyl

ketene dimers) và ASA (alkenyl succinic anhyđrie). Tuy nhiên, sản phẩm keo nhựa

thông vẫn là lựa chọn ưu tiên hàng đầu của các nhà sản xuất giấy và cactông bao

gói.

Có thể nói, ưu điểm của keo nhựa thông trong gia keo cho giấy và cactông là

hiệu quả gia keo khá cao và tức thời (đối với keo AKD và ASA hiệu quả gia keo chỉ

đạt sau thời gian bảo quản sản phẩm từ 10 ngày trở lên) nên sản phẩm có thể sử

dụng hoặc gia công ngay lập tức, giảm tối thiểu thời gian lưu kho. Hơn thế nữa việc

khống chế môi trường gia keo ở mức pH từ 4.5 đến 5.5 bằng phèn nhôm còn cho

phép kết tụ các tạp chất có tính anion có trong nguyên liệu ban đầu, hạn chế sự bám

dính của các hợp chất này lên lưới, trục ép, lô sấy…, nâng cao hiệu quả vận hành

máy xeo, giảm hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong nước thải.

Hiện nay sản phẩm keo nhựa thông được sử dụng cho gia keo các sản phẩm

giấy và các tông ở các nhà máy trên thế giới chủ yếu là keo nhựa thông biến tính có

hàm lượng chất khô từ 50 – 75% và keo nhựa thông phân tán với hàm lượng nhựa

tự do khá cao.

Ở trong nước, phần lớn các nhà máy sản xuất bao gói, các tông hòm hộp đều

sử dụng keo nhựa thông, nhưng chủ yếu là keo nấu theo phương pháp truyền thống:

nấu colophan với dung dịch NaOH hoặc Na2CO3 ở nhiệt độ 950

C đến dưới 1000

C

trong 3 đến 5 giờ. Chất lượng gia keo thường thấp, mức dùng cao và không ổn định

so với một số keo nhựa thông biến tính nhập khẩu.

Sản phẩm keo nhựa thông biến tính cũng đã được sản xuất ở một số cơ sở

trong nước. Tuy nhiên chất lượng của các sản phẩm keo biến tính này không cao,

tính ổn định thấp, độ pH của dung dịch keo khá cao (từ 10 -12) nên trong quá trình

sản xuất phải sử dụng một lượng tương đối lớn phèn nhôm (50 – 70kg/tấn giấy) để

đưa pH của dung dịch bột về giá trị thích hợp (4.5 - 5.5). Chính vì vậy mà các dòng

sản phẩm này tiêu thụ khá chậm và chưa chiếm được thị trường, đặc biệt là chưa thể

thay thế keo nhựa thông nấu theo phương pháp truyền thống ngay tại các cơ sở sản

xuất giấy.

Để nghiên cứu khả năng điều chế nhựa thông biến tính có chất lượng, độ ổn

định cao và đánh giá hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất ở quy mô thử nghiệm,

tháng 11/2005, Phòng công nghệ Viện công nghiệp Giấy và Xenluylô được Viện

giao cho thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất keo nhựa thông biến tính dùng cho

gia keo giấy và cactông bao gói”. Nhóm đề tài đã nghiên cứu sử dụng một số tác

nhân như: một số hợp chất của iốt và các dẫn xuất của anhyđrít malêíc, axít fumaric

trong quá trình biến tính colophan và đã nghiên cứu các yếu tố công nghệ. Kết quả

cho thấy quy trình sản xuất nhựa thông biến tính tốt nhất là xử lý colophan với dẫn

xuất từ fumaric. Hơn thế nữa Viện cũng đã thiết kế, đặt chế tạo được dây chuyền

pilốt thử nghiệm với công suất 200 kg/ngày và đã tiến hành sản xuất được trên 8 tấn

sản phẩm đạt chất lượng cao. Sản phẩm của đề tài đã được thử nghiệm và tiêu thụ

hết ở một số Công ty sản xuất giấy ở khu vực Hà nội, Bắc Ninh, Hoà Bình... Tuy

nhiên dây chuyền pilốt khi đi vào sản xuất liên tục đã bộc lộ một số nhược điểm là:

năng suất và hiệu suất còn thấp, chất lượng sản phẩm chưa thực sự ổn định (thời

gian bảo quản thấp, keo có độ nhớt cao và có hiện tượng kết tinh), quá trình vận

hành chủ yếu là thủ công, thiết bị chế tạo chưa đồng bộ đặc biệt là hệ thống gia

nhiệt nồi nấu chưa phù hợp nên xẩy ra hiện tượng thủng vỏ gia nhiệt. Các nhược

điểm đó đã ảnh hưởng tới hiệu quả kinh tế, giảm tính cạnh tranh của sản phẩm và

không đáp ứng đủ số lượng sản phẩm cho khách hàng.

Trước thực trạng đó, để sản xuất một thế hệ keo nhựa thông biến tính đạt

chất lượng cao nhằm thay thế các loại keo mà các cơ sở đang tự sản xuất, cạnh

tranh với các sản phẩm cùng loại để góp phần chủ động, ổn định sản xuất của các

cơ sở sản xuất giấy và cactông bao gói. Mặt khác, sản phẩm sẽ là một trong những

mặt hàng chủ lực của Viện CN Giấy và Xenluylô khi chuyển sang cơ chế tự trang

trải kinh phí hoạt động. Với lý do trên, Viện đã đề xuất với Bộ Công nghiệp (nay là