CHUYÊN CUNG CẤP LÔ SẤY GIẤY CÁC LOẠI
Có nhiều phương pháp sấy giấy như sấy bằng tia hồng ngoại, phương pháp sấy
bằng lò cao tần hay bằng lò vi sóng, sấy tiếp xúc băng lô sấy. Tuy nhiên theo các nhà
nghiên cứu thì sấy bằng lô sấy vẫn là phương pháp hiệu quả nhất so với các phương
pháp sấy khác.
Sấy tiếp xúc bằng lô sấy: Là quá trình gia nhiệt tấm giấy bằng cách cho tiếp xúc
trực tiếp với bề mặt lô sấy nóng. Bề mặt lô sấy được làm nóng bằng cách đưa hơi nước
nóng ở áp suất cao vào trong lô sấy.
Sấy giấy: Mục đích là làm tiếp tục bay hơi phần nước còn lại trong tấm giấy sau
khi tấm giấy đi qua khỏi bộ phận ép
Để đánh giá hiệu quả của quá trình sấy cần dựa vào ba chỉ tiêu quan trọng: Hiệu
suất bốc hơi nước, tiêu tốn hơi sấy và độ đồng đều về độ ẩm theo chiều ngang máy
xeo.
– Hiệu suất bốc hơi nước: Là số kilogram nước bốc hơi trên một giờ trên một mét
vuông bề mặt tiếp xúc với trục sấy. Thông số này phụ thuộc rất nhiều vào áp suất của
hơi quá nhiệt bên trong trục sấy.
– Tiêu tốn hơi sấy: Là số kilojun (hay kilogram hơi quá nhiệt ) cần cho 1 kilogram
nước bốc hơi. Với một hệ thống sấy hiện đại, giá trị là khoảng 1,3 kg hơi sấy/ kg nước
bốc hơi [2].
2.6.1 Mô tả quá trình sấy
Tờ giấy từ bộ phận ép đi ra có độ khô từ 48 – 50%, khi đi qua một loạt các lô sấy
thì nước bốc hơi và được các thiết bị thông gió hút ra khỏi vùng sấy. Băng giấy được
ốp sát vào bề mặt lô sấy nhờ các tấm bạt sấy làm bằng nhựa tổng hợp có kết cấu
thoáng. Sau khi đi ra khỏi bộ phận sấy, độ khô của tờ giấy đạt khoảng 90 – 95%
Quá trình sấy có thể xem như 1 quá trình hai pha được lặp lại. Trong pha thứ
nhất, băng giấy sẽ lấy phần nhiệt nhạy khi nó tiếp xúc với trục sấy. Trong pha thứ hai
băng giấy sẽ nhả phần hơi trong đoạn kéo căng giữa trục trên và trục dưới. Như vậy
băng giấy sẽ được làm mát tức thời và sẵn sàng lấy nhiệt trong hành trình ở trục sấy kế
tiếp
Quá trình thoát nước khi sấy
Lượng nước trong tấm giấy khi đi vào bộ phận sấy tồn tại dưới hai hình thức chủ
yếu:
Lượng nước có trên bề mặt các xơ sợi (lượng nước tự do): Là phần chính, có đặc
điểm là dễ bay hơi trong quá trình sấy.
Lượng nước nằm trong các khe nhỏ bên trong hoặc giữa các xơ sợi kế sát nhau,
gọi là lượng nước liên kết, có đặc điểm là khó bay hơi.
Quá trình bay hơi nước khỏi tấm giấy diễn ra theo 4 giai đoạn sau :
1. Giai đoạn thứ nhất là làm nóng tấm giấy từ từ lên đến nhiệt độ cao nhất của quá trình sấy. Khi đó tốc độ bay hơi từ tấm giấy chợm. Một phần lượng nước tự do được bay hơi trong giai đoạn này.
2. Giai đoạn hai là: Tốc độ không đổi là giai đoạn khi nhiệt độ sấy đã lên đến nhiệt độ cao nhất của quá trình sấy, nhiệt độ sấy và tốc độ bay hơi nước từ tấm giấy không đổi trong một khoảng thời gian. Trong giai đoạn này lượng nước tự do trong
tấm giấy được bay hơi hết.
3. Giai đoạn ba là: Giai đoạn sấy giảm tốc độ do một phần lượng nước liên kết từ các khe nhỏ giữa các xơ sợi bay hơi chợm hơn.
4. Giai đoạn thứ tư là: Giai đoạn độ khô ổn định khi trong tấm giấy chỉ còn lại lượng nước liên kết sâu trong các xơ sợi, không bay hơi được nữa và độ khô của giấy không tăng thêm nữa.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy
Độ nghiền bột : Bột có độ nghiền càng cao thì càng khó thoát nước và do đó
tiêu tốn hơi sấy sẽ nhiều hơn. Ngược lại nếu bột có độ nghiền thích hợp thì lượng
nước thoát ra ở phần lưới và phần ép là tối đa (nếu hệ thống lưới và ép hoạt động tốt)
và tiêu tốn hơi sấy sẽ ít hơn.
Bộ phận lưới và ép: Thoát nước càng nhiều càng tốt. Tuy nhiên lượng nước
thoát ra bằng phương pháp ép chỉ đạt được một giới hạn nhất định mà không tăng lên
nữa. Khi đó nếu tăng áp lực ép giấy sẽ bị nát. Thường thì áp lực ép được giữ cố định
nên sự thoát nước trên lưới xeo là rất quan trọng để giảm chi phí cho phần sấy.
Áp lực hơi sấy: Tác dụng chủ yếu ở giai đoạn 2. Khi áp lực tăng, nhiệt độ sẽ
tăng và lượng nước thoát ra cũng tăng. Nếu tăng áp lực hơi sấy ở giai đoạn đầu (giai
đoạn 1) thì dễ phá vỡ cấu trúc của tờ giấy vì khi lượng nước bề mặt được bốc hơi,
nước bên trong xơ sợi chưa kịp thoát ra mà bề mặt tờ giấy đã khô dẫn đến tình trạng
giấy khô ẩm cục bộ, kết quả là làm nhăn, phồng rộp tờ giấy. Tăng áp lực hơi sấy chỉ
đối với giấy dày, bìa cactông, còn đối với giấy bìa mỏng thì dễ phá vỡ cấu trúc tờ giấy,
làm cho giấy giòn và dễ bị lão hoá.
Hệ số truyền nhiệt K: Cần phải tăng hệ số truyền nhiệt K bằng cách
– Phải luôn làm sạch bề mặt trong và ngoài lô.
– Lấy nước ngưng trong lô ra liên tục, tránh không tạo màng nước ngưng làm
giảm hệ số truyền nhiệt.
Hệ thống hơi sấy và nước ngưng: Cần phải vận hành tốt. Lượng nước ngưng
cần phải được lấy ra liên tục, càng nhiều càng tốt. Ngoài ra chúng ta cần cung cấp đủ
lượng không khí nóng và hút hơi ẩm ra khỏi vùng sấy để tránh hiện tượng “điểm
sương” làm ngưng tụ hơi nước bốc ra thành các giọt nước, bám vào cơ cấu bên trong
vùng sấy hoặc rơi thành giọt trong tờ giấy làm ảnh hưởng đến vận hành và thiết bị
cũng như chất lượng tờ giấy.
Bạt sấy: Cần có cấu trúc thông thoáng để giúp cho hơi ẩm trong tờ giấy thoát
ra dễ dàng. Bạt sấy cần phải được điều chỉnh áp sát vào bề mặt tấm giấy để đảm bảo
sự tiếp xúc tốt giữa tấm giấy và lô sấy, tránh hiện tượng giấy bị khô không đều hoặc bị
nhăn, uốn cong.
2.6.3 Ảnh hưởng của quá trình sấy đến các tính chất của tờ giấy
Quá trình sấy không chỉ có mục đích là tiếp tục làm khô giấy mà còn có mục
đích là làm nhẵn bề mặt giấy, làm cho các sợi bột giấy tiếp tục xích lại gần nhau để
hình thành các liên kết mới làm tăng độ bền cơ lý của giấy mà còn ảnh hưởng đến
nhiều tính chất khác của tờ giấy như: Độ khô, độ nhẵn, độ chịu bục, khả năng thấu
khí, khả năng thấm hút nước, độ trong suốt, độ gia nhựa, độ bền ướt… của giấy.
Ảnh hưởng của quá trình sấy đến độ khô của giấy
Sau khi tiếp xúc với các lô sấy, giấy sẽ được làm khô. Thời gian tiếp xúc càng
dài, nhiệt độ sấy càng cao thì giấy đạt được độ khô càng cao. Tuy nhiên thời gian tấm
giấy đi qua bộ phận sấy trên máy xeo chỉ vào khoảng 30 giây, hiếm khi lên tới 2 phút,
còn thời gian mỗi điểm của giấy được áp vào bề mặt nóng của lô sấy thì ngắn hơn, chỉ
vào khoảng 15 giây đến 1,5 phút, do đó nhiệt độ sấy là một nhân tố rất quan trọng ảnh
hưởng đến độ khô của giấy và nhiều tính chất khác của giấy. Khi nhiệt độ sấy càng
cao, mức độ polymer hoá của mạch xenluloz bị giảm càng nhiều, giấy sau sấy sẽ bị
giòn, dễ gãy, không đảm bảo độ bền.
Ảnh hưởng của quá trình sấy đến độ nhẵn của giấy
Trong quá trình sấy giấy được làm khô và làm nhẵn khi được tiếp xúc với bề mặt
nóng của lô sấy. Trong sản xuất giấy carton, các lô sấy được sắp xếp theo kiểu so le
hai hàng, tờ giấy được tiếp xúc lần lượt với lô sấy trên và lô sấy dưới thì được làm
nhẵn cả hai mặt.
Muốn cho tờ giấy đạt được độ nhẵn cao thì độ khô của giấy trước khi tiếp xúc
với lô sấy phải ở dưới mức tới hạn (khoảng 60 %) vì nếu độ khô của giấy cao hơn thì
giấy không đủ độ mềm mại để đạt được độ nhẵn cao.
Ảnh hưởng của quá trình sấy đến độ chịu bục của giấy
Sự sấy giấy quá khô sẽ làm giảm độ bục của giấy. Nguyên nhân là do xơ sợi bị
sấy quá khô thì trở nên giòn hơn, dễ gãy hơn nên độ chịu bục của giấy giảm.
Ảnh hưởng của quá trình sấy đến khả năng thấm hút nước của giấy
Khi giấy bị sấy quá khô thì khả năng thấm hút nước của giấy giảm, nguyên nhân
là khi xơ sợi bị sấy quá khô sẽ mất khả năng trương nở ban đầu khi chưa qua sấy. Do
xơ sợi bị biến dạng vĩnh viễn (hiệu ứng Jentsen), khả năng trương nở giảm đi nên tính
chất thấm hút nước của giấy cũng giảm đi.
Ảnh hưởng của quá trình sấy đến sự co ngót của tờ giấy
Trong quá trình sấy nước trong các cấu trúc mao dẫn của tờ giấy bay hơi, các xơ
sợi xích lại gần nhau hình thành thêm nhiều liên kết giữa các xơ sợi, giấy sẽ bị co
ngót. Giấy bị co ngót theo chiều ngang nhiều hơn theo chiều dọc. Sự co ngót theo
chiều ngang của giấy phụ thuộc vào độ nghiền của giấy, loại chất độn sử dụng, độ lớn
của chiều ngang máy xeo và thời gian sấy. Đồng thời với sự co ngót giấy thì đường
kính của các lỗ mao dẫn càng nhỏ, độ thấu khí và khả năng thấm hút nước của giấy
càng giảm. Giấy bị co ngót càng nhiều thì cấu trúc của giấy càng bền, độ chặt của
giấy càng cao.
