Bộ lọc

Hóa Chất Ngành Giấy Là Gì?

Giấy – một vật liệu quen thuộc không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại, từ sách vở, báo chí, bao bì đến các sản phẩm vệ sinh cá nhân. Chúng ta thường nghĩ đến giấy được làm từ gỗ hoặc các nguồn sợi thực vật khác. Tuy nhiên, để biến những sợi cellulose thô sơ thành sản phẩm giấy với đủ loại đặc tính về độ bền, màu sắc, khả năng in ấn hay chống thấm nước, không thể không kể đến vai trò cực kỳ quan trọng của hóa chất ngành giấy.

Hóa chất ngành giấy là tập hợp các loại hóa chất được sử dụng xuyên suốt các công đoạn của quy trình sản xuất giấy, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu bột giấy đến tạo hình, hoàn thiện và thậm chí là xử lý nước thải. Mục đích chính của việc sử dụng hóa chất là:

  • Phân tách và làm sạch sợi cellulose: Biến nguyên liệu thô (gỗ, tre, nứa, giấy tái chế) thành bột giấy có thể sử dụng được.
  • Cải thiện và điều chỉnh các đặc tính của giấy: Tăng độ bền, độ trắng, độ mịn, độ đục, khả năng chống thấm, khả năng bắt mực in, v.v.
  • Nâng cao hiệu quả quy trình sản xuất: Tăng tốc độ thoát nước, giảm bọt, kiểm soát vi sinh vật, giảm thiểu hao hụt nguyên liệu.
  • Giảm chi phí sản xuất: Sử dụng chất độn để thay thế một phần sợi cellulose đắt tiền hơn.
  • Hỗ trợ xử lý môi trường: Giúp xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường.

Nói một cách đơn giản, hóa chất không chỉ là “phụ gia” mà là những thành phần không thể thiếu, biến quá trình sản xuất giấy từ một thao tác cơ học đơn thuần thành một quá trình công nghệ phức tạp, cho ra đời những sản phẩm giấy đa dạng về chủng loại và chất lượng.

Vai Trò Quan Trọng Của Hóa Chất Trong Quy Trình Sản Xuất Giấy

Quy trình sản xuất giấy bao gồm nhiều công đoạn chính, và hóa chất tham gia vào hầu hết các giai đoạn này:

  • Nghiền bột (Pulping): Hóa chất (như natri hydroxide NaOH, natri sulfide trong quy trình Kraft) giúp phân rã lignin liên kết các sợi cellulose, tách chúng ra khỏi nhau.
  • Tẩy trắng (Bleaching): Các chất tẩy trắng loại bỏ lignin còn sót lại và các chất tạo màu khác, giúp bột giấy và giấy thành phẩm có độ trắng cao hơn.
  • Chuẩn bị bột (Stock Preparation): Đây là giai đoạn quan trọng nhất của việc sử dụng hóa chất phụ gia. Các chất độn, chất định cỡ, chất trợ lắng, chất trợ giữ, thuốc nhuộm… được thêm vào để cung cấp các đặc tính mong muốn cho giấy.
  • Chạy máy xeo giấy (Paper Machine): Hóa chất kiểm soát độ pH, chất chống bọt, chất trợ thoát nước được sử dụng để đảm bảo quá trình tạo hình và làm khô giấy diễn ra suôn sẻ, hiệu quả.
  • Hoàn thiện (Finishing): Các hóa chất phủ bề mặt (coating) có thể được áp dụng để cải thiện độ mịn, độ sáng, khả năng in ấn của giấy.
  • Xử lý nước thải (Wastewater Treatment): Hóa chất keo tụ, hóa chất trợ lắng giúp loại bỏ chất rắn lơ lửng và các chất gây ô nhiễm khác khỏi nước thải.

Không có hóa chất, giấy chỉ đơn thuần là một tấm vật liệu xốp, yếu, dễ thấm nước và có màu nâu tự nhiên của gỗ. Chính hóa chất đã “biến hình” cho giấy, tạo ra sự đa dạng và ứng dụng rộng rãi như ngày nay.

Phân loại hóa chất ngành giấy

Có nhiều cách để phân loại hóa chất ngành giấy, nhưng cách phổ biến và thực tế nhất là dựa vào chức năng và công đoạn sử dụng trong sản xuất giấy. Dưới đây là các nhóm chính:

Hóa Chất Xử Lý Nguyên Liệu và Tẩy Trắng Bột Giấy

Đây là nhóm hóa chất được sử dụng ở giai đoạn đầu của quy trình sản xuất giấy, nhằm chuyển hóa nguyên liệu xơ sợi (gỗ, tre, nứa, giấy tái chế) thành bột giấy và nâng cao độ trắng của bột.

  • Hóa chất Nấu bột (Pulping Chemicals): Sử dụng trong các phương pháp nấu bột hóa học để loại bỏ lignin – chất kết dính các sợi cellulose lại với nhau.Sử dụng trong các phương pháp nấu bột hóa học để loại bỏ lignin – chất kết dính các sợi cellulose lại với nhau.
  • Hóa chất Tẩy Trắng: Nhằm loại bỏ các hợp chất màu còn sót lại sau quá trình nấu bột hoặc xử lý bột giấy tái chế, tăng độ trắng và độ sáng của bột giấy
  • Hóa chất Tẩy Mực (Deinking Chemicals): Đặc biệt quan trọng trong sản xuất giấy từ nguyên liệu tái chế. Chúng giúp tách mực in và các chất bẩn khác ra khỏi sợi giấy.

Hóa Chất Phụ Gia Khu Vực Bột

Nhóm hóa chất này được thêm vào hỗn hợp bột giấy trước khi đưa lên máy xeo giấy, nhằm cải thiện các đặc tính của bột giấy và nâng cao chất lượng giấy thành phẩm. Đây là nhóm phụ gia ngành giấy rất đa dạng.

  • Chất Gia Keo :Giảm khả năng hút nước và thấm mực của giấy, giúp mực in không bị lem hoặc chảy.
  • Chất Trợ Giữ (Retention Aids): Giúp giữ lại các hạt mịn (fines) và chất độn (fillers) trong mạng lưới sợi trong quá trình xeo giấy, giảm thất thoát nguyên liệu và cải thiện hiệu suất thoát nước.
  • Chất Trợ Thoát Nước: Tăng tốc độ thoát nước khỏi mạng lưới sợi trên lưới xeo, giúp tăng tốc độ máy và giảm năng lượng sấy.
  • Chất Tăng Độ Bền Khô: Tăng độ bền kéo, độ bền đứt và độ bền bề mặt của giấy khô
  • Chất Tăng Độ Bền Ướt: Giúp giấy giữ được độ bền khi bị ẩm hoặc ướt, quan trọng cho giấy vệ sinh, khăn giấy, túi giấy chịu ẩm.
  • Chất Độ Hay Chất Độn: Các khoáng chất dạng hạt mịn được thêm vào bột giấy để cải thiện độ trắng, độ đục, độ mịn bề mặt, khả năng in ấn và giảm chi phí sản xuất (thay thế một phần xơ sợi).
  • Chất Kiểm Soát Độ Bọt: Ngăn chặn hoặc phá vỡ các bọt khí hình thành trong hệ thống bột giấy và nước trắng, giúp quá trình sản xuất ổn định và tránh các lỗi trên giấy.
  • Chất Kiểm Soát Vi Sinh Vật: Ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn, nấm và các vi sinh vật khác trong hệ thống tuần hoàn nước và bột giấy, tránh tạo thành chất nhờn (slime) gây đứt giấy, tắc nghẽn và mùi hôi.
  • Chất Kiểm Soát Tạp Chất Dính: Kiểm soát các chất nhựa cây (pitch) và các tạp chất dính khác từ gỗ hoặc giấy tái chế, ngăn chúng lắng đọng và gây sự cố trên máy.

Hóa Chất Hoàn Thiện Bề Mặt và Tráng Phủ

Những hóa chất này được áp dụng lên bề mặt giấy đã khô hoặc gần khô để cải thiện các đặc tính bề mặt như độ mịn, độ bóng, khả năng in ấn, độ bền bề mặt và độ trắng.

  • Chất Gia Keo Bề Mặt: Được phủ lên bề mặt giấy bằng dàn ép keo (size press) hoặc ống keo (film press) để cải thiện độ bền bề mặt, giảm xù lông, và tăng khả năng chống thấm mực/nước.
  • Hóa Chất Tráng Phủ (Coating Chemicals): Tạo lớp phủ trên bề mặt giấy để đạt được độ trắng, độ mịn, độ bóng và khả năng in ấn cao, đặc biệt quan trọng đối với giấy in báo, giấy in catalogue, giấy bao bì cao cấp.
  • Hóa Chất Nhuộm (Dyes and Pigments): Tạo màu cho bột giấy hoặc lớp phủ bề mặt, sản xuất giấy màu.

Hóa Chất Xử Lý Nước và Môi Trường

Trong sản xuất giấy, lượng nước sử dụng là rất lớn. Việc xử lý nước cấp cho sản xuất và xử lý nước thải ngành giấy là cực kỳ quan trọng để đảm bảo hiệu quả sản xuất và tuân thủ các quy định về môi trường.

  • Hóa Chất Keo Tụ/Trợ Lắng (Coagulants/Flocculants): Giúp các hạt lơ lửng trong nước kết tụ lại với nhau thành các bông cặn lớn hơn, dễ dàng lắng xuống hoặc lọc bỏ.
  • Hóa Chất Điều Chỉnh pH (pH Adjusters): Điều chỉnh độ pH của nước về mức phù hợp cho từng công đoạn xử lý hoặc đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường.
  • Hóa Chất Khử Trùng (Disinfectants): Loại bỏ vi khuẩn và vi sinh vật gây hại trong nước cấp hoặc nước thải.

Lợi ích của việc sử dụng hóa chất ngành giấy

Tối Ưu Hóa Quá Trình Phân Tách và Chuẩn Bị Sợi Xenlulozo

Quy trình sản xuất giấy bắt đầu từ việc nghiền gỗ hoặc nguyên liệu thực vật khác để giải phóng các sợi xenlulozo.

  • Phân tách sợi (Pulping): Các hóa chất như Natri Hydroxit, Natri Sulfi, Natri Hydro Sulfua được sử dụng trong các phương pháp hóa học (như Kraft, Sulfite) để hòa tan lignin – chất kết dính các sợi gỗ lại với nhau. Quá trình này giúp tách sợi hiệu quả hơn nhiều so với phương pháp cơ học đơn thuần, giảm thiểu hư hại sợi và tạo ra bột giấy có chất lượng cao hơn cho nhiều ứng dụng.

Các vật liệu dạng cuộn phổ biến có thể in bằng máy in UV cuộn bao gồm:

  • Bạt Hiflex, Bạt 3M
  • Decal các loại (trong suốt, sữa, phản quang…)
  • Backlit film
  • Vải (canvas, lụa, polyester…)
  • Giấy dán tường (Wallpaper)
  • Màng PET, Màng PVC
  • Và nhiều loại vật liệu linh hoạt khác…