Mục lục
Tóm tắt nội dung chính
Trước khi đi sâu, bạn cần nắm được: Quy trình sản xuất Giấy Kraft chủ yếu dựa trên Quy trình Kraft (hay còn gọi là quy trình sulfate), để sản xuất loại giấy Kraft trong ngành bao bì. Mục đích cốt lõi của nó là dùng hóa chất kiềm để tách Lignin khỏi sợi Cellulose ở nhiệt độ và áp suất cao.
Lợi thế kỹ thuật mấu chốt là quy trình này bảo toàn tối đa sợi Cellulose dài và mạnh, tạo ra giấy nguyên sinh có độ bền cơ học, độ dẻo dai và khả năng chống xé vượt trội. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này thường là giấy Kraft màu nâu vàng tự nhiên, ít tẩy trắng.
1. Quy trình Kraft là gì? Bí mật hóa học tạo nên sức mạnh
Bạn hình dung thế này: Quy trình Kraft là một phương pháp “nấu ăn” hóa học, dùng để sản xuất bột giấy. Đây là quy trình sản xuất bột giấy hiệu quả nhất trên toàn cầu hiện nay.
Mục đích và Nguyên liệu thô
Mục tiêu duy nhất của chúng ta là tách hoàn toàn Lignin, một chất kết dính rất cứng, ra khỏi Sợi Cellulose.
Sợi Cellulose chính là thành phần tạo nên độ bền và cấu trúc của giấy.
Nguyên liệu thô dĩ nhiên là gỗ, thường là từ các loại cây lá kim hoặc cây lá rộng, được nghiền thành những mảnh dăm gỗ nhỏ để dễ dàng “nấu” hơn.
Cơ chế Hóa học Cốt lõi
Để thực hiện quá trình nấu này, chúng ta sử dụng hỗn hợp dung dịch kiềm tính mạnh mẽ gọi là Rượu trắng, với thành phần chính là Natri Hydroxit (NaOH) và Natri Sulfua.
Dăm gỗ được đưa vào Lò nấu cùng Rượu trắng ở nhiệt độ rất cao, thường từ 150°C đến 170°C, dưới áp suất lớn.
Dưới tác dụng của các hóa chất kiềm mạnh, Lignin sẽ bị hòa tan và tách ra khỏi Sợi Cellulose.
Điểm mấu chốt làm nên thương hiệu của giấy Kraft là quy trình này rất “nhẹ nhàng”, ít làm đứt gãy sợi Cellulose hơn các phương pháp khác.
Việc bảo toàn được độ dài của sợi là chìa khóa tạo nên độ bền cơ học cao cho giấy.
2. Hành trình của gỗ qua nhà máy giấy Kraft
Quy trình sản xuất một cuộn giấy Kraft hoàn chỉnh là một chuỗi các bước kỹ thuật khép kín, kéo dài từ khâu chuẩn bị gỗ đến khâu tạo thành phẩm.
Chuẩn bị nguyên liệu và Nấu bột giấy
Đầu tiên, gỗ được bóc vỏ, làm sạch rồi đưa vào máy nghiền để tạo thành dăm gỗ đồng đều. Sau đó, dăm gỗ được nấu trong Lò nấu cùng Rượu trắng theo Quy trình Kraft đã nói ở trên. Lúc này, chúng ta thu được Bột giấy và một sản phẩm phụ quan trọng: Rượu đen, chứa Lignin và hóa chất đã qua sử dụng.
Tẩy rửa, Tinh chế và Sàng lọc
Bột giấy thu được sẽ trải qua quá trình làm sạch kỹ lưỡng.
Chúng được tẩy rửa nhiều lần để loại bỏ hoàn toàn các hóa chất và Lignin còn sót lại.
Tiếp theo, bột giấy được xử lý cơ học để tạo ra sự đồng nhất và tăng độ bền liên kết giữa các sợi.
Cuối cùng, chúng được lọc qua các lưới sàng để loại bỏ tạp chất và các bó sợi chưa được tách rời.
Thu hồi hóa chất: Bước then chốt về Kinh tế và Môi trường
Đây là bước kỹ thuật và kinh tế quan trọng nhất của Quy trình Kraft, đảm bảo tính bền vững và chi phí sản xuất tối ưu.
Rượu đen sẽ được đưa vào Lò thu hồi để đốt. Quá trình đốt này không chỉ giúp thu hồi nhiệt năng (tạo hơi nước và điện năng) mà còn tái sinh hóa chất nấu.
Hóa chất tái sinh này sẽ tạo thành Rượu trắng mới, sẵn sàng cho chu kỳ nấu tiếp theo.
Nhờ khả năng tái chế hóa chất này, Quy trình Kraft trở nên rất thân thiện với môi trường và hiệu quả về chi phí, vì nhà máy có thể tự cung cấp phần lớn năng lượng và hóa chất của mình.
Công đoạn Tạo giấy
Bột giấy sau khi tinh chế được đưa lên Máy xeo giấy để tạo thành giấy thành phẩm.
Bột giấy được trải đều lên lưới lọc để loại bỏ nước, sau đó màng giấy được ép và sấy khô bằng hệ thống lô sấy nóng.
Cuối cùng, giấy được cán phẳng để đạt định lượng giấy Kraft và độ mịn theo yêu cầu, rồi cuộn lại thành cuộn giấy lớn.
3. Lý do Giấy Kraft có Độ bền cơ học vượt trội
Vậy điều gì khiến Giấy Kraft trở thành vật liệu số một cho các ứng dụng chịu tải như bao Jumbo, thùng carton sóng và đặc biệt là túi khí chèn hàng, đặc biệt là túi khí chèn hàng giấy Kraft?
Bảo toàn Sợi Cellulose Dài
Khác biệt cốt lõi nằm ở việc Quy trình Kraft nhẹ nhàng hơn nhiều so với các phương pháp sản xuất bột giấy khác, giúp sợi Cellulose được bảo toàn độ dài tối đa.
Sợi dài có nghĩa là nhiều điểm liên kết hơn với các sợi lân cận.
Điều này trực tiếp làm tăng độ bền kéo và khả năng chống xé của giấy, vượt xa các loại giấy tái chế hay giấy sản xuất bằng quy trình Sulfite.
Ít Tẩy trắng: Chìa khóa của Giấy Nâu vàng
Giấy Kraft màu nâu vàng tự nhiên chính là loại giấy nguyên sinh ít được tẩy trắng.
Quá trình tẩy trắng luôn đi kèm với việc làm suy yếu sợi giấy.
Do Giấy Kraft nâu ít được tẩy trắng, độ bền của nó được giữ lại cao hơn so với Giấy Kraft trắng.
Độ bền tự nhiên này là tiêu chí bắt buộc khi sản xuất vỏ ngoài cho túi khí chèn hàng, nơi giấy cần chịu lực nén cực lớn mà không bị phá hủy.
Độ Tinh khiết cao và Khả năng Tương thích
Bột giấy Kraft có độ tinh khiết cao, ít tạp chất và Lignin.
Độ tinh khiết này không chỉ tăng độ bền mà còn giúp giấy có khả năng chống thấm và tương thích tốt hơn khi được xử lý thêm.
Ví dụ, khi sản xuất Giấy Kraft cán màng PE, lớp nhựa PE dễ dàng bám dính, tạo ra lớp chống ẩm tuyệt đối, bảo vệ giấy nền khỏi môi trường container ẩm ướt.
4. Kinh nghiệm Ứng dụng từ ICD Việt Nam
Việc hiểu rõ các bước trong quy trình Kraft giúp chúng tôi có thể kiểm soát chất lượng nguyên liệu đầu vào một cách chặt chẽ nhất.
Lựa chọn cho Túi khí Chèn hàng
ICD Việt Nam luôn ưu tiên Giấy Kraft Nguyên sinh được sản xuất bằng Quy trình Kraft, bởi vì chỉ có sợi dài mới đảm bảo khả năng chịu Lực Nén Động (lực va đập, rung lắc) tối đa.
Sau khi chọn được giấy nền chất lượng, chúng tôi xử lý cán màng PE để bảo vệ cấu trúc sợi khỏi độ ẩm container trong suốt hành trình vận chuyển hàng hóa.
Kiểm soát chất lượng nguyên liệu
Chúng tôi kiểm tra định kỳ các thông số về độ bền kéo và độ bền xé của giấy Kraft nguyên liệu đầu vào.
Điều này giúp đảm bảo giấy đạt tiêu chuẩn trước khi đưa vào sản xuất, đặc biệt là các dòng túi khí cần đạt chứng nhận AAR (Hiệp hội Đường sắt Hoa Kỳ), nơi yêu cầu về độ bền là tuyệt đối để bảo vệ hàng hóa giá trị cao.
5. Tài liệu Tham khảo
- Quy trình công nghiệp: Báo cáo kỹ thuật về Quy trình Sulfate.
- Tiêu chuẩn ISO 536: Phương pháp xác định định lượng giấy.
- Nghiên cứu về Khoa học Vật liệu: Đặc tính của Sợi Cellulose và ảnh hưởng của Lignin.
