Quy trình sản xuất Giấy Kraft: Khám phá cơ chế tạo ra “siêu phẩm” ngành bao bì

Nội dung được ICD xem xét và cập nhật - Tuần 44/2026

Giấy Kraft được làm từ bột gỗ nấu theo quy trình Kraft (còn gọi quy trình sulfate): dăm gỗ được nấu trong dung dịch NaOH và Na₂S ở khoảng 170°C để hoà tan phần lớn lignin, giữ lại sợi cellulose dài, sau đó rửa, sàng, xeo thành giấy. Bột không tẩy trắng cho hiệu suất khoảng 65 đến 70% khối lượng gỗ và cho ra giấy Kraft màu nâu, bền kéo và bền xé cao, dùng làm giấy bao, giấy gói và liner thùng carton.

Tôi là Lê Văn Thăng, làm vật tư đóng gói ở ICD Việt Nam từ năm 2011. Giấy Kraft là vật liệu nền của túi khí chèn hàng giấy mà chúng tôi cung cấp, nên hiểu quy trình làm ra nó giúp tôi giải thích cho khách vì sao cùng gọi là giấy Kraft nhưng độ bền lại khác nhau. Bài này đi qua từng công đoạn trong nhà máy, các thông số có nguồn, và điều người mua bao bì nên kiểm tra.

Tóm tắt nội dung chính

Quy trình Kraft dùng dịch kiềm mạnh, gọi là dịch trắng (white liquor), để tách Lignin khỏi sợi Cellulose ở nhiệt độ và áp suất cao. Lợi thế kỹ thuật mấu chốt là sợi cellulose ít bị cắt ngắn, nên giấy nguyên sinh có độ bền cơ học, độ dẻo dai và khả năng chống xé tốt. Sản phẩm phổ biến nhất là giấy Kraft màu nâu không tẩy trắng.

• Nguyên liệu: gỗ bóc vỏ, băm thành dăm.
• Nấu: dịch trắng NaOH + Na₂S, khoảng 170°C, có áp suất.
• Rửa, sàng: tách dịch nấu đã dùng (dịch đen), mắt gỗ, tạp chất.
• Thu hồi: đốt dịch đen trong lò thu hồi, tái sinh hoá chất, tạo hơi và điện.
• Xeo giấy: trải bột lên lưới, ép, sấy, cán, cuộn.

1. Quy trình Kraft là gì? Cơ chế hoá học tạo nên sức bền

Quy trình Kraft là phương pháp hoá học sản xuất bột giấy, hiện là quy trình chiếm ưu thế trên thế giới để làm bột gỗ cho ngành giấy. Tên gọi bắt nguồn từ quy trình C. F. Dahl đăng ký sáng chế năm 1885, được nhà máy Munksjö ở Thuỵ Điển đưa vào sản xuất; chữ “kraft” trong tiếng Thuỵ Điển và tiếng Đức nghĩa là sức bền, vì loại giấy nâu tạo ra bền hơn hẳn các loại giấy thời đó.

Mục đích và nguyên liệu thô

Mục tiêu của khâu nấu là hoà tan phần lớn lignin, chất kết dính cứng giữa các sợi gỗ, để giải phóng sợi cellulose. Sợi cellulose là thành phần tạo nên độ bền và cấu trúc của tờ giấy. Lignin không bị tách hết: bột nâu dùng cho giấy bao và liner vẫn giữ một phần lignin, phần này góp vào màu nâu đặc trưng.

Quy trình Kraft dùng được cho hầu hết các loại gỗ, cả cây lá kim (sợi dài) lẫn cây lá rộng (sợi ngắn hơn). Gỗ được bóc vỏ, làm sạch rồi băm thành dăm nhỏ đều nhau để dịch nấu thấm đều.

Cơ chế hoá học cốt lõi

Dịch nấu là dung dịch kiềm mạnh gọi là dịch trắng (White liquor), thành phần chính là Natri Hydroxit (NaOH) và Natri Sulfua (Na₂S), dùng khoảng 15 đến 25% so với khối lượng gỗ, độ pH khoảng 13 đến 14. Dăm gỗ được nạp vào nồi nấu (Digester) cùng dịch trắng và gia nhiệt tới khoảng 170°C dưới áp suất, thời gian nấu tuỳ mức tách lignin cần đạt, thường cỡ hai giờ.

Ion sulfua trong dịch nấu cắt các liên kết ete trong phân tử lignin, làm lignin vỡ thành mảnh tan được trong kiềm. Nhờ sulfua đẩy nhanh việc tách lignin, gỗ tiếp xúc với kiềm nóng ít thời gian hơn so với quy trình soda cũ, nên sợi cellulose ít bị phân huỷ và giấy bền hơn. Giữ được độ dài sợi là chìa khoá cho độ bền cơ học của giấy Kraft.

2. Hành trình của gỗ qua nhà máy giấy Kraft

Sản xuất một cuộn giấy Kraft là chuỗi công đoạn khép kín, từ chuẩn bị gỗ tới cuộn thành phẩm. Bảng dưới tóm tắt từng bước và thông số chính theo Wikipedia.

Chuẩn bị nguyên liệu và nấu bột giấy

Sau khi nấu, nồi được xả sang bể ở áp suất thường. Ta thu được bột giấy màu nâu, trong ngành gọi là bột nâu (brown stock), và một sản phẩm phụ quan trọng là dịch đen (Black liquor), chứa các mảnh lignin, carbohydrate từ hemicellulose bị phân huỷ và hoá chất đã qua sử dụng.

Rửa, sàng lọc và tinh chế

Bột được sàng qua nhiều cấp lưới và thiết bị ly tâm để tách mắt gỗ, bó sợi chưa tách và tạp chất; phần mắt gỗ có thể đưa về nấu lại. Tiếp theo bột được rửa qua nhiều cấp, thường từ 3 đến 5 cấp, nước rửa đi ngược chiều với bột để tách dịch đen ra khỏi sợi mà tốn ít nước nhất.

Với bột dùng cho giấy bao và liner thùng, bột thường không qua tẩy trắng; sau rửa, bột được nghiền cơ học để sợi xơ hoá, tăng diện tích liên kết giữa các sợi, giúp tờ giấy bền hơn.

Thu hồi hoá chất: bước then chốt về kinh tế và môi trường

Nhờ vậy, nhà máy Kraft gần như khép kín với các hoá chất vô cơ chính (natri, lưu huỳnh, canxi). Lò thu hồi còn tạo hơi áp lực cao chạy tuabin phát điện, và theo Wikipedia, nhà máy bột Kraft hiện đại thường tự đủ điện, có thể dư để bán. Mặt trái là quy trình phát sinh hợp chất lưu huỳnh có mùi, nên nhà máy phải xử lý khí thải.

Công đoạn tạo giấy

Bột sau tinh chế được đưa lên máy xeo giấy (Paper machine). Bột loãng được trải đều lên lưới để thoát nước, tờ giấy ướt được ép rồi sấy qua hệ thống lô sấy nóng. Cuối cùng, giấy được cán để đạt định lượng giấy Kraft và độ mịn theo yêu cầu, rồi cuộn thành cuộn lớn để cắt theo khổ khách đặt.

3. Lý do giấy Kraft có độ bền cơ học vượt trội

Vì sao giấy Kraft là vật liệu được chọn cho giấy bao, thùng carton sóng và vỏ túi khí chèn hàng (Dunnage Bag), trong đó có túi khí chèn hàng giấy Kraft? Câu trả lời nằm ở ba đặc điểm do quy trình tạo ra.

Bảo toàn sợi cellulose dài

Quy trình Kraft giữ sợi cellulose dài hơn so với nhiều phương pháp khác. Sợi dài có nhiều điểm liên kết với các sợi lân cận, trực tiếp làm tăng độ bền kéo và khả năng chống xé của giấy. Đây là lý do giấy Kraft nguyên sinh bền hơn giấy làm từ bột tái chế, vốn có sợi bị ngắn đi sau mỗi vòng tái chế, và đã thay thế quy trình sulfite làm quy trình chủ đạo từ những năm 1940.

Ít tẩy trắng: lý do giấy có màu nâu

Giấy Kraft màu nâu tự nhiên là giấy làm từ bột không tẩy trắng. Tẩy trắng tách thêm lignin còn lại nhưng làm giảm hiệu suất bột (từ khoảng 65-70% xuống khoảng 45-50%) và có thể làm yếu sợi. Vì vậy, với bao bì cần chịu lực, giấy Kraft nâu thường được chọn: vừa bền, vừa rẻ hơn giấy Kraft trắng cùng định lượng.

Độ tinh khiết cao và khả năng gia công thêm

Bột Kraft nguyên sinh ít tạp chất nên giấy đồng đều, dễ gia công thêm như tráng hoặc ghép màng nhựa. Ví dụ, Giấy Kraft cán màng PE có lớp nhựa bám lên bề mặt giấy, hạn chế giấy hút ẩm trong môi trường container ẩm. Lớp màng làm giảm hút ẩm chứ không làm giấy kín nước hoàn toàn ở mép cắt và chỗ thủng.

4. Kinh nghiệm ứng dụng từ ICD Việt Nam

Hiểu quy trình Kraft giúp người mua bao bì đặt đúng câu hỏi với nhà cung cấp, thay vì chỉ hỏi “có phải giấy Kraft không”.

Giấy làm vỏ túi khí chèn hàng

Người mua nên kiểm tra gì

Khi chọn giấy Kraft hoặc túi khí giấy, theo kinh nghiệm của tôi, nên hỏi nhà cung cấp phiếu thông số có định lượng (đo theo ISO 536), nguồn bột (nguyên sinh hay có pha tái chế) và độ bền kéo, độ bền xé hoặc sức bục. Với túi khí, hỏi thêm áp suất làm việc, áp nổ và kết quả thử nghiệm; hàng đi đường sắt Mỹ thường được yêu cầu chứng nhận AAR, cần xin bản chứng nhận còn hiệu lực đúng mẫu túi.

Câu hỏi thường gặp về quy trình sản xuất giấy Kraft

Vì sao gọi là giấy Kraft?

Kraft là từ tiếng Thuỵ Điển và tiếng Đức nghĩa là sức bền. Tên gọi xuất phát từ loại giấy nâu bền hơn hẳn các loại giấy thời đó, làm từ bột nấu theo quy trình của C. F. Dahl (sáng chế năm 1885) tại nhà máy Munksjö, Thuỵ Điển.

Quy trình Kraft và quy trình sulfate có khác nhau không?

Không. Đây là hai tên của cùng một quy trình. Tên sulfate xuất phát từ việc dùng natri sulfat bổ sung hoá chất, natri sulfat bị khử thành natri sulfua trong lò thu hồi.

Nhiệt độ nấu bột Kraft là bao nhiêu?

Theo Wikipedia (Kraft process), dăm gỗ thường được nấu ở khoảng 170°C (170 đến 176°C) trong nồi nấu áp lực, thời gian tuỳ mức tách lignin cần đạt, cỡ khoảng hai giờ.

Giấy Kraft nâu và giấy Kraft trắng khác nhau thế nào?

Giấy Kraft nâu làm từ bột không tẩy trắng, hiệu suất bột khoảng 65 đến 70%. Giấy Kraft trắng phải tẩy trắng, hiệu suất giảm còn khoảng 45 đến 50% và sợi có thể yếu đi, nên với bao bì chịu lực, giấy nâu thường được chọn.

Quy trình Kraft có thân thiện với môi trường không?

Quy trình thu hồi và tái sử dụng gần như toàn bộ hoá chất vô cơ chính, và nhà máy hiện đại thường tự sản xuất đủ điện từ lò thu hồi. Tuy nhiên quy trình phát sinh hợp chất lưu huỳnh có mùi và lượng lớn dịch hoá chất trung gian, nên nhà máy phải xử lý khí thải và quản lý chất thải chặt chẽ.

Liên hệ tư vấn túi khí chèn hàng

Nguồn tham khảo

• Quy trình sản xuất giấy Kraft (Kraft process) - TAPPI (Technical Association of the Pulp and Paper Industry).
• Wikipedia - Kraft process: điều kiện nấu, hiệu suất bột, rửa, sàng, chu trình thu hồi hoá chất (bản cập nhật 10/2026).
• ISO 536 - Giấy và các tông: xác định định lượng.