Vai trò của hóa chất hoạt động bề mặt trong công nghệ khử mực tuyển nổi

ĐẶT VẤN ĐỀ Khử mực tuyển nổi là phương pháp thông dụng để tách loại mực từ giấy lọai. Hiện nay, phương pháp chủ yếu được áp dụng tại nhiều nhà máy sản xuất bột giấy và giấy từ nguyên liệu giấy phế liệu bởi tính hiệu quả kỹ thuật và kinh tế mà nó mang lại. Phương pháp tuyển nổi đã đưa vào áp dụng rất thành công trong công nghiệp tái sử dụng giấy loại từ những năm 1980 của thế kỷ 20. Các vấn đề trong tuyển nổi, công việc xung quanh tách loại sáp nến, tách...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vai trò của hóa chất hoạt động bề mặt trong công nghệ khử mực tuyển nổi Vai trò của hóa chất hoạt động bề mặt trong công nghệ khử mực tuyển nổi ĐẶT VẤN ĐỀ Khử mực tuyển nổi là phương pháp thông dụng để tách loại mực từ giấy lọai. Hiện nay, phương pháp chủ yếu được áp dụng tại nhiều nhà máy sản xuất bột giấy và giấy từ nguyên liệu giấy phế liệu bởi tính hiệu quả kỹ thuật và kinh tế mà nó mang lại. Phương pháp tuyển nổi đã đưa vào áp dụng rất thành công trong công nghiệp tái sử dụng giấy loại từ những năm 1980 của thế kỷ 20. Các vấn đề trong tuyển nổi, công việc xung quanh tách loại sáp nến, tách lọai các mẩu mảnh phi xơ sợi và phân loại xơ sợi đã thu hút được nhiều sự quan tâm, nghiên cứu của các nhà khoa học chuyên ngành. Có thể nói, một quá trình tuyển nổi hoàn hảo được cẩu thành từ ba hợp phần công nghệ – thiết bị cốt yếu, đó là: Tách mực ra khỏi giấy và bề mặt xơ sợi Giai đoạn này được thực hiện tại các công đoạn nghiền thủy lực, đánh t ơi. Nhờ tác động của lực cơ học kết hợp với các hóa chất làm trương nở xơ sợi và các hóa chất khác, các mảnh keo- mực được tách ra khỏi bề mặt in và bề mặt các xơ sợi và tồn tại ở dạng hỗn hợp với bột giấy. Tách mực ra khỏi hỗn hợp bột Các hạt mực có các kích thước khác được tách ra dần dần khỏi hỗn hợp bột tại các công đoạn sàng chọn, làm sạch, rửa – cô đặc, tuyển nổi. Để tăng khả năng và hiệu quả tách loại mực, các quá trình này thường được hỗ trợ thêm bởi hệ thống thiết bị phân tán. Tẩy trắng các thiết bị / tháp tẩy Hỗn hợp bột đã sạch mực từ giai đoạn 1,2 đã đạt được độ trắng nhất định, gần với độ trắng của giấy chưa in, sau đó được đưa đi tẩy nhẹ tại các máy tẩy. Qua giai đoạn tẩy trắng, bột khử mực đạt được các chỉ tiêu cho nguyên liệu và được chứa trong tháp bột để cung cấp cho sản xuất giấy. Hóa chất sử dụng trong công nghệ khử mực tuyển nổi bao gồm các chất hoạt động bề mặt, các muối silicát, các chất tẩy trắng, các chất đệm… Một trong các hóa chất quan trọng được sử dụng trong quá trình tuyển nổi mà bên cạnh các mặt ảnh hưởng tích cực, hóa chất này gây cả ảnh hưởng tiêu cực tới các hợp phần công nghệ kể trên, đó là hóa chất hoạt động bề mặt. Để hiểu rõ một chất hoạt động bề mặt có thể gây ảnh hưởng tích cực hay tiêu cực như thế nào tới toàn bộ quá trình tuyển nổi, chúng ta cùng xem xét và thảo luận về cơ sở hóa học của chất hoạt động bề mặt trong dung dịch. Tính chất của chất hoạt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt là tên gọi tắt của các hóa chất hoạt động bề mặt. Để hoạt động bề mặt trong dung dịch nước, các hóa chất phải có một nhóm ưa nước và một nhóm kị nước. Như vậy, theo định nghĩa này mọi hóa chất có cả hai nhóm ưa nước và kị nước đều có thể được gọi chung là chất hoạt động bề mặt. Suy rộng ra, các chất phá bọt, các chất phân tán, các chất tạo bọt và cả các chất hỗ trợ được sử dụng trong quá trình tuyển nổi đều là các chất hoạt động bề mặt. Các chất hoạt động bề mặt của các nhà cung cấp hóa chất thương mại được pha chế theo đơn từ nhiều loại hóa chất khác nhau. Và điều đáng quan tâm là chúng thường bao gồm cả các chất hoạt động bề mặt và cả các loại hóa chất không hoạt động bề mặt, ví dụ như hyđrôxit natri, silicat… Cấu trúc hóa học của các chất hoạt động bề mặt sử dụng trong quá trình tuyển nổi có thể có những khác biệt đáng kể. Chúng có thể mang điện tích dương, âm hay lưỡng cực. Tuy nhiên, các axit béo âm tính và các chất hoạt động bề mặt không mang điện tích được sử dụng nhiều hơn trong công nghiệp giấy do chỉ số cân bằng nước – dầu phù hợp sử dụng. Điểm mây là nhiệt độ riêng – một trạng thái tương hợp của các chất hoạt động bề mặt. Dưới điểm mây, các phân tử hoạt động bề mặt có thể hòa tan trong nước. Khi nhiệt độ bắt đầu tăng, các phân tử bắt đầu liên kết và xích lại gần nhau và lúc này dung dịch chất hoạt động bề mặt trở thành mây và mất hoạt động bề mặt. Vì vậy, nhiệt độ điểm mây của các chất hoạt động bề mặt sử dụng trong quá trình tách loại mực cần phải cao hơn ít nhất 50C so với nhiệt độ của quá trình khử mực tuyển nổi. Vai trò của chất hoạt động bề mặt trong khử mực tuyển nổi Có thể nói, chất hoạt động bề mặt có ba vai trò quan trọng trong quá trình khử mực tuyển nổi: 1. Là chất phân tán để phân tách các hạt mực với bề mặt xơ sợi và để hạn chế sự kết bám trở lại của các hạt mực lên bề mặt xơ sợi trong quá trình tuyển nổi tách mực. 2. Là chất trợ để trợ đông tụ các hạt mực nhỏ thành đám lớn và thay đổi bề mặt của đám mực này từ ưa nước thành kị nước. 3. Là chất tạo bọt để tạo thành lớp bọt trên đỉnh buồng tuyển nổi để tách loại mực. Một chất tạo bọt được sử dụng phải có được lớp bọt ổn định để tách loại các hạt mực trong quá trình khử mực tuyển nổi. Mặc dù các chất hoạt động bề mặt đóng các vai trò quan trọng trong quá trình khử mực, nhưng chúng cũng có một số ảnh hưởng tới việc tách loại mực, tới chất lượng xơ sợi và tới việc tái sử dụng nước. Ví dụ như việc hút bám chất hoạt động bề mặt và các chất tạo bọt lên bề mặt xơ sợi có thể làm giảm liên kết giữa các xơ sợi và phát s ...