Dihydrogen Monoxide (DHMO) là một thành phần quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Chúng ta sẽ tìm hiểu về cách DHMO dùng trong ngành sản xuất giấy, cũng như vai trò của nó trong các quy trình chế biến và sản xuất giấy hiệu quả.
Ứng dụng của DHMO dùng trong ngành sản xuất giấy
1. Ứng dụng trong quá trình nấu sợi gỗ (Pulping)
- Cách sử dụng: Nước (DHMO) được sử dụng trong quá trình nấu sợi gỗ để tách sợi cellulose khỏi các thành phần khác trong gỗ.
- Cơ chế hoạt động: Nước nóng, thường kết hợp với các hóa chất như kiềm (NaOH) hoặc sulfite, giúp làm mềm gỗ và tách sợi cellulose. Phản ứng hóa học diễn ra khi nước hòa tan lignin và hemicellulose, giải phóng các sợi cellulose nguyên chất.
2. Ứng dụng trong quá trình tẩy trắng giấy
- Cách sử dụng: Nước được sử dụng trong các quy trình tẩy trắng như tẩy trắng bằng oxy hóa hoặc chlorine dioxide. Nước giúp pha loãng các dung dịch tẩy trắng. Hỗ trợ quá trình loại bỏ các chất màu và tạp chất trong giấy.
- Cơ chế hoạt động: Nước đóng vai trò hòa tan trong quá trình tẩy trắng. Giúp các phản ứng hóa học như oxi hóa diễn ra hiệu quả hơn. Các hóa chất tẩy trắng, như chlorine dioxide. Hoạt động để phá vỡ các phân tử lignin trong giấy, giúp làm sáng sản phẩm cuối cùng.
3. Ứng dụng trong việc gia tăng độ ẩm cho giấy
- Cách sử dụng: Nước được sử dụng trong quá trình gia công giấy để kiểm soát độ ẩm, giúp giấy không bị khô hoặc quá cứng.
- Cơ chế hoạt động: Việc duy trì độ ẩm thích hợp giúp giấy có độ mềm dẻo nhất định. Nước giúp ngăn ngừa việc mất độ ẩm quá nhanh, tạo điều kiện cho các sợi cellulose liên kết tốt hơn trong quá trình tạo hình và nén.
4. Ứng dụng trong việc làm mát và làm sạch thiết bị
- Cách sử dụng: Nước được sử dụng để làm mát các thiết bị trong quá trình sản xuất giấy, như các máy cuộn giấy và lò nấu. Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong việc làm sạch các thiết bị và ống dẫn.
- Cơ chế hoạt động: Nước hoạt động như một chất làm mát nhờ vào khả năng hấp thụ nhiệt cao của nó. Khi tiếp xúc với các bề mặt nóng, nước giúp giảm nhiệt độ, ngăn ngừa sự hỏng hóc của thiết bị. Nước cũng có tác dụng hòa tan các cặn bẩn và các chất thải trong quá trình sản xuất.
5. Ứng dụng trong quá trình làm giấy từ bột giấy tái chế
- Cách sử dụng: Nước được sử dụng để làm ướt và hòa tan bột giấy tái chế, giúp chúng dễ dàng được xử lý và tái chế thành giấy mới.
- Cơ chế hoạt động: Nước hòa tan và làm mềm các tạp chất có trong bột giấy tái chế, giúp quá trình tái chế diễn ra dễ dàng hơn. Nó hỗ trợ quá trình tẩy rửa và phân tán sợi cellulose từ các chất bẩn và mực in, từ đó tạo ra giấy có chất lượng cao hơn.
6. Ứng dụng trong quá trình làm khô giấy
- Cách sử dụng: Nước được sử dụng trong hệ thống làm khô của máy giấy, nơi nước sẽ được loại bỏ khỏi giấy trong quá trình ép và sấy.
- Cơ chế hoạt động: Khi giấy được ép và sấy, nước sẽ bay hơi do nhiệt độ cao. Quá trình này giúp giảm độ ẩm của giấy, khiến nó khô ráo và đạt độ cứng cần thiết. Quá trình bốc hơi của nước có thể được điều chỉnh thông qua nhiệt độ và áp suất để đạt hiệu quả tối ưu trong quá trình làm khô.
7. Ứng dụng trong quá trình kiểm tra chất lượng giấy
- Cách sử dụng: Nước được sử dụng trong các thí nghiệm kiểm tra độ bền, độ dẻo, và độ ẩm của giấy.
- Cơ chế hoạt động: Nước giúp mô phỏng các điều kiện môi trường trong thí nghiệm. Đánh giá khả năng chịu nước của giấy. Trong các thí nghiệm này, nước được sử dụng. Để kiểm tra khả năng chống thấm của giấy và độ ổn định khi tiếp xúc với độ ẩm.
8. Ứng dụng trong việc tạo độ bóng cho giấy
- Cách sử dụng: Nước được sử dụng trong các quy trình tạo độ bóng cho giấy sau khi nó đã được sản xuất xong. Các quá trình như cán mịn hay ép được thực hiện với sự trợ giúp của nước.
- Cơ chế hoạt động: Nước giúp làm mịn bề mặt giấy, hỗ trợ các sợi cellulose kết dính chặt chẽ hơn. Tạo ra bề mặt bóng mịn. Quá trình này cải thiện tính thẩm mỹ và khả năng in ấn của giấy.
Tỷ lệ sử dụng DHMO dùng trong ngành sản xuất giấy
- Quá trình nấu sợi gỗ (Pulping): 60-70% nước được sử dụng trong quá trình này để tách cellulose khỏi gỗ.
- Tẩy trắng giấy: 50-60% nước trong quá trình tẩy trắng, hòa tan các hóa chất tẩy và hỗ trợ phản ứng hóa học.
- Gia tăng độ ẩm cho giấy: 10-15% nước trong quá trình tạo độ mềm dẻo cho giấy.
- Làm mát và làm sạch thiết bị: 20-30% nước sử dụng cho mục đích này.
- Làm khô giấy: Nước được loại bỏ hoàn toàn trong quá trình này sau khi bay hơi.
- Kiểm tra chất lượng giấy: Khoảng 5-10% nước sử dụng trong các thí nghiệm kiểm tra độ bền và độ thấm nước.
Quy trình sử DHMO dùng trong ngành sản xuất giấy
1. Quá trình Nấu Sợi Gỗ (Pulping):
- Mục tiêu: Tách cellulose từ gỗ và loại bỏ lignin, hemicellulose.
- Cách sử dụng:
- Gỗ được nghiền thành mảnh nhỏ và đưa vào nồi nấu với hỗn hợp nước và hóa chất (NaOH, Na2S).
- Nước trong quá trình này giúp hòa tan lignin, hemicellulose, và các tạp chất, đồng thời cung cấp môi trường cho phản ứng hóa học xảy ra.
- Cơ chế hoạt động:
- Lignin phân hủy: Các phân tử lignin bị phân hủy dưới tác dụng của nước nóng và các hóa chất kiềm.
- Tách cellulose: Nước đóng vai trò hòa tan các tạp chất không phải cellulose, giúp giữ lại sợi cellulose.
- Hiện tượng vật lý: Nước giúp hòa tan chất hữu cơ, giúp sợi cellulose tách rời khỏi gỗ mà không phá vỡ cấu trúc của sợi này.
2. Quá Trình Tẩy Trắng Giấy:
- Mục tiêu: Làm giấy sáng hơn và loại bỏ tạp chất màu.
- Cách sử dụng:
- Bột giấy sau khi nấu được xử lý bằng các chất tẩy trắng như chlorine dioxide, oxit hydroperoxide pha loãng với nước.
- Nước được dùng để pha loãng dung dịch tẩy trắng, giúp phản ứng hóa học diễn ra hiệu quả hơn.
- Cơ chế hoạt động:
- Tẩy màu lignin: Các chất tẩy trắng phân hủy lignin và các hợp chất phenolic, làm giấy sáng hơn.
- Hydrolysis: Phản ứng thủy phân xảy ra dưới tác dụng của nước và các hóa chất, giúp loại bỏ các phân tử không mong muốn.
- Hiện tượng vật lý: Nước giúp hòa tan các chất tẩy trắng. Tạo môi trường cho phản ứng hóa học. Đồng thời hòa tan các tạp chất màu từ giấy.
3. Gia Tăng Độ Ẩm Cho Giấy:
- Mục tiêu: Tạo độ dẻo và dễ xử lý cho giấy.
- Cách sử dụng:
- Trong quá trình sản xuất, nước được phun lên bề mặt giấy hoặc giấy được cho vào môi trường có độ ẩm cao để duy trì tính chất vật lý của sợi giấy.
- Cơ chế hoạt động:
- Hấp thụ nước: Sợi cellulose trong giấy hấp thụ nước. Giúp tăng độ dẻo và dễ uốn.
- Liên kết giữa các sợi cellulose: Nước tạo ra các liên kết hydro giữa các phân tử cellulose. Làm chúng kết dính với nhau.
- Hiện tượng vật lý: Nước làm giảm độ cứng của giấy. Giúp giấy có thể được xử lý dễ dàng hơn.
4. Làm Mát và Làm Sạch Thiết Bị:
- Mục tiêu: Giảm nhiệt độ của các thiết bị và làm sạch hệ thống sản xuất.
- Cách sử dụng:
- Nước được dùng để làm mát các thiết bị nóng trong quá trình sản xuất giấy (máy ép, máy sấy, etc.) và làm sạch các đường ống.
- Cơ chế hoạt động:
- Nước làm mát: Nước hấp thụ nhiệt từ các thiết bị nóng. Giúp hạ nhiệt và duy trì hiệu suất hoạt động của máy móc.
- Làm sạch cặn bẩn: Nước giúp loại bỏ bụi bẩn, cặn giấy và các tạp chất còn sót lại trong quá trình sản xuất.
- Hiện tượng vật lý: Nước có khả năng hấp thụ nhiệt và làm giảm nhiệt độ của các thiết bị. Đồng thời giúp hòa tan các chất bẩn. Tạo điều kiện làm sạch hiệu quả.
