Ứng dụng canxi cacbonat trong sản xuất giấy
Zalo/WhatsApp: +8615333807511
Chúng tôi sản xuất nhiều loại máy nghiền khác nhau, chẳng hạn như máy nghiền Raymond, máy nghiền hình thang, máy nghiền đứng, máy nghiền siêu mịn, máy nghiền bi, v.v..., có thể tạo ra các kích thước bột khác nhau như 5 micron, 10 micron, 40 micron, 100 micron, 200 micron, v.v.
Thiết bị máy nghiền của chúng tôi có thể xử lý các loại khoáng sản sau:
đá vôi, talc, barit, bentonit, canxi cacbonat, dolomit, than đá, thạch cao, đất sét, thủy tinh, muội than, xỉ, clinker xi măng, v.v.
Nếu bạn cần máy nghiền để nghiền đá hoặc khoáng sản thành bột, vui lòng liên hệ với tôi(Zalo/WhatsApp: +8615333807511). Xin cảm ơn!
Canxi cacbonat được sử dụng rộng rãi trong sản xuất giấy dưới hai hình thức chính: làm chất độn trong phần giấy nền và làm chất tráng phủ trên bề mặt giấy hoặc giấy bìa. Bột CaCO₃ có thể góp phần cải thiện độ trắng, độ sáng, độ mờ đục, độ nhẵn bề mặt và chất lượng in của giấy khi được lựa chọn và phân tán phù hợp.
Trong ngành giấy, việc chọn bột canxi cacbonat không chỉ dựa vào hàm lượng CaCO₃. Kích thước hạt, phân bố kích thước hạt, độ trắng, độ ẩm, độ pH, độ sạch, khả năng phân tán và tính phù hợp với quy trình sản xuất giấy đều có ảnh hưởng đến chất lượng của tờ giấy.
Vai trò của CaCO₃ trong giấy
Canxi cacbonat là chất độn khoáng và chất màu tráng phủ quan trọng trong nhiều loại giấy. Khi được đưa vào bột giấy hoặc lớp tráng phủ, CaCO₃ có thể thay thế một phần xơ sợi cellulose, đồng thời hỗ trợ điều chỉnh các tính chất quang học và bề mặt của giấy.
Bột CaCO₃ có độ trắng cao và khả năng tạo độ mờ đục. Những đặc tính này hữu ích đối với giấy in, giấy viết, giấy bao bì, giấy bìa và giấy tráng phủ. Việc sử dụng bột khoáng cần được điều chỉnh theo yêu cầu về độ bền, độ dày, độ mịn, khả năng in và đặc tính của từng loại giấy.
Cải thiện độ trắng và độ sáng của giấy.
Hỗ trợ tăng độ mờ đục của tờ giấy.
Góp phần tạo bề mặt nhẵn hơn cho quá trình in.
Điều chỉnh độ bóng của giấy hoặc lớp tráng phủ.
Hỗ trợ tạo độ xốp và cấu trúc phù hợp trong phần giấy nền.
Thay thế một phần xơ sợi cellulose trong công thức bột giấy.
Điều chỉnh tính lưu biến của huyền phù hoặc lớp tráng phủ.
Hai cách sử dụng chính
Canxi cacbonat làm chất độn
Khi được sử dụng làm chất độn, bột CaCO₃ được đưa vào huyền phù bột giấy trước khi tạo tờ giấy. Các hạt bột được phân bố trong cấu trúc xơ sợi cellulose và trở thành một phần của giấy sau quá trình tạo hình, ép và sấy.
Chất độn canxi cacbonat có thể được dùng trong giấy viết, giấy in, giấy bao gói và giấy bìa. Bột được lựa chọn phù hợp có thể giúp cải thiện độ nhẵn, độ sáng, độ bóng và khả năng in của giấy so với giấy không sử dụng chất độn.
Tuy nhiên, lượng bột đưa vào không nên được tăng tùy ý. Khi hàm lượng chất độn quá cao, liên kết giữa các xơ sợi có thể bị ảnh hưởng, từ đó làm thay đổi độ bền kéo, độ bền xé hoặc các tính chất cơ học khác của giấy. Vì vậy, tỷ lệ bột cần được điều chỉnh cùng với loại xơ sợi, chất hỗ trợ giữ bột, chất kết dính và điều kiện vận hành máy giấy.
Canxi cacbonat làm chất tráng phủ
Khi được sử dụng làm chất tráng phủ, CaCO₃ được phân tán trong hỗn hợp tráng phủ cùng với chất kết dính, chất điều chỉnh độ nhớt, nước và các thành phần khác. Hỗn hợp này được phủ lên bề mặt giấy hoặc giấy bìa nhằm cải thiện độ đồng đều, độ nhẵn, độ trắng, độ bóng và chất lượng in.
Lớp tráng phủ giúp tạo bề mặt đều hơn, từ đó hỗ trợ hình ảnh và chữ in rõ hơn. Canxi cacbonat nghiền và canxi cacbonat kết tủa đều được sử dụng trong giấy, cả ở dạng chất độn trong cấu trúc giấy lẫn chất tráng phủ trên bề mặt.
Trong hệ tráng phủ nhiều lớp, lớp phủ nền có thể sử dụng bột có kích thước hạt lớn hơn để làm phẳng bề mặt giấy. Lớp phủ ngoài thường cần bột mịn hơn nhằm cải thiện độ trắng, độ bóng và độ mịn của bề mặt.
Canxi cacbonat nghiền và canxi cacbonat kết tủa
Canxi cacbonat dùng trong sản xuất giấy có thể được chia thành hai nhóm chính: canxi cacbonat nghiền và canxi cacbonat kết tủa. Hai loại này khác nhau về nguồn gốc, phương pháp sản xuất, hình dạng hạt và một số đặc tính ứng dụng.
| Tiêu chí | Canxi cacbonat nghiền | Canxi cacbonat kết tủa |
|---|---|---|
| Nguồn gốc | Được nghiền cơ học từ đá vôi, canxit hoặc đá cẩm thạch tự nhiên. | Được tạo thành thông qua quá trình phản ứng hóa học có kiểm soát. |
| Đặc tính hạt | Phụ thuộc vào loại đá nguyên liệu, công nghệ nghiền và hệ thống phân loại. | Có thể kiểm soát hình dạng và kích thước hạt thông qua điều kiện phản ứng. |
| Ứng dụng trong giấy | Được sử dụng làm chất độn và chất tráng phủ trong nhiều loại giấy và giấy bìa. | Được sử dụng làm chất độn hoặc lớp tráng phủ khi cần các đặc tính hạt phù hợp với công thức. |
| Yêu cầu lựa chọn | Cần kiểm soát độ trắng, độ mịn, phân bố kích thước hạt, độ sạch và khả năng phân tán. | Cần đánh giá hình dạng hạt, kích thước hạt, độ trắng, khả năng phân tán và độ phù hợp với hệ tráng phủ. |
Canxi cacbonat nghiền có nguồn gốc từ khoáng canxit tự nhiên, xuất hiện trong đá phấn, đá cẩm thạch hoặc đá vôi. Cả hai dạng canxi cacbonat nghiền và kết tủa đều được sử dụng rộng rãi trong sản xuất giấy và giấy bìa.
Yêu cầu chất lượng bột cho giấy
Bột CaCO₃ dùng trong giấy cần có chất lượng ổn định giữa các lô sản xuất. Bột đạt độ mịn nhưng chứa nhiều hạt thô, độ ẩm cao hoặc có nhiều tạp chất vẫn có thể gây ảnh hưởng đến quá trình làm giấy và chất lượng tờ giấy.
| Chỉ tiêu | Ý nghĩa trong sản xuất giấy |
|---|---|
| Độ trắng | Ảnh hưởng đến màu nền, độ sáng và khả năng tạo hình ảnh in rõ nét. |
| Kích thước hạt | Ảnh hưởng đến độ mờ đục, độ nhẵn bề mặt, độ bóng và khả năng giữ bột trong giấy. |
| Phân bố kích thước hạt | Ảnh hưởng đến độ đồng đều của giấy, tính lưu biến của huyền phù và chất lượng lớp tráng phủ. |
| Tỷ lệ hạt thô | Hạt thô có thể làm giảm độ nhẵn, ảnh hưởng đến bề mặt và chất lượng in. |
| Độ ẩm | Ảnh hưởng đến khả năng bảo quản, cấp liệu và quá trình phân tán bột. |
| Hàm lượng CaCO₃ | Phản ánh mức độ tinh khiết của bột và ảnh hưởng của tạp chất khoáng. |
| Tạp chất khoáng | Có thể ảnh hưởng đến màu sắc, khả năng phân tán, độ sạch của hệ và tính ổn định sản xuất. |
| Khả năng phân tán | Ảnh hưởng đến độ đồng đều của huyền phù bột giấy hoặc hỗn hợp tráng phủ. |
Đối với chất độn trong giấy, bột CaCO₃ mịn thường được lựa chọn để hỗ trợ phân bố tốt trong cấu trúc giấy. Đối với lớp tráng phủ, cấp bột có thể thay đổi giữa lớp phủ nền và lớp phủ ngoài theo yêu cầu về độ nhẵn, độ bóng và chất lượng in.
Độ mịn phù hợp
Độ mịn của bột canxi cacbonat dùng trong giấy cần được lựa chọn theo loại giấy và vị trí sử dụng trong quy trình. Bột làm chất độn trong phần giấy nền có thể cần kích thước hạt khác với bột dùng cho lớp tráng phủ.
| Vị trí sử dụng | Kích thước hạt thường được xem xét | Yêu cầu chính |
|---|---|---|
| Chất độn trong phần giấy nền | Khoảng 2–8 micromet | Cần phân tán tốt trong huyền phù bột giấy, kiểm soát độ trắng, tỷ lệ hạt thô và khả năng giữ bột. |
| Lớp phủ nền | Khoảng 8–12 micromet | Hỗ trợ làm phẳng bề mặt giấy và tạo nền cho lớp phủ ngoài. |
| Lớp phủ ngoài | Khoảng 3–6 micromet | Hỗ trợ cải thiện độ trắng, độ bóng, độ nhẵn và khả năng in của bề mặt. |
Các dải kích thước hạt trên chỉ mang tính tham khảo. Công thức thực tế cần được điều chỉnh theo loại giấy, loại xơ sợi, chất kết dính, tỷ lệ chất độn, thiết bị tráng phủ và yêu cầu cuối cùng về bề mặt giấy.
Quy trình sử dụng CaCO₃ trong giấy
Chuẩn bị huyền phù bột
Bột canxi cacbonat thường được phân tán trong nước để tạo huyền phù trước khi đưa vào công đoạn làm giấy hoặc tráng phủ. Quá trình phân tán cần hạn chế vón cục, tránh lắng nhanh và tạo hỗn hợp đồng đều.
Chất phân tán, tốc độ khuấy, thời gian khuấy, nồng độ huyền phù và chất lượng nước đều có thể ảnh hưởng đến trạng thái phân tán của bột. Nếu bột không được phân tán tốt, hệ có thể xuất hiện hạt kết tụ, làm giảm độ đồng đều của giấy hoặc lớp tráng phủ.
Bổ sung vào phần giấy nền
Khi dùng làm chất độn, huyền phù CaCO₃ được bổ sung vào dòng bột giấy theo tỷ lệ phù hợp. Các chất hỗ trợ giữ bột và chất hỗ trợ thoát nước có thể được sử dụng để điều chỉnh lượng bột lưu lại trong tờ giấy.
Cần duy trì sự cân bằng giữa lượng chất độn, độ mờ đục, độ trắng và độ bền cơ học của giấy. Nếu lượng bột quá cao mà không điều chỉnh công thức phù hợp, liên kết giữa các xơ sợi có thể bị giảm, làm thay đổi tính chất cơ học của giấy.
Sử dụng trong lớp tráng phủ
Khi dùng trong lớp tráng phủ, CaCO₃ được phối trộn cùng chất kết dính và các thành phần khác để tạo hỗn hợp có độ nhớt phù hợp. Hỗn hợp được phủ lên bề mặt giấy bằng thiết bị tráng phủ, sau đó được làm khô và có thể xử lý bề mặt tiếp theo tùy loại giấy.
Độ mịn, khả năng phân tán và phân bố kích thước hạt của CaCO₃ ảnh hưởng đến độ đồng đều của lớp phủ. Bột có nhiều hạt thô có thể làm bề mặt giấy kém mịn, ảnh hưởng đến độ bóng hoặc chất lượng in.
Những điểm cần kiểm soát
Kiểm tra độ trắng, hàm lượng CaCO₃ và tạp chất của bột.
Kiểm soát kích thước hạt, phân bố kích thước hạt và tỷ lệ hạt thô.
Duy trì độ ẩm bột phù hợp trong quá trình chứa, vận chuyển và cấp liệu.
Phân tán bột đồng đều trước khi đưa vào bột giấy hoặc hỗn hợp tráng phủ.
Điều chỉnh lượng CaCO₃ theo loại giấy, loại xơ sợi và yêu cầu về độ bền.
Kiểm soát độ pH, độ nhớt và độ ổn định của huyền phù hoặc hỗn hợp tráng phủ.
Đánh giá độ trắng, độ mờ đục, độ nhẵn, độ bóng và khả năng in của giấy thành phẩm.
Kiểm tra độ bền kéo, độ bền xé hoặc các chỉ tiêu cơ học phù hợp với từng loại giấy.
Máy nghiền bột CaCO₃ cho ngành giấy
Bột canxi cacbonat dùng trong giấy thường cần độ mịn cao và kiểm soát tốt về phân bố kích thước hạt. Máy nghiền bột siêu nhỏ MW phù hợp để sản xuất bột CaCO₃ mịn và siêu mịn trong dải khoảng 325–2500 mắt lưới. Máy nghiền đứng siêu mịn LUM phù hợp khi cần bột có độ mịn cao hơn và yêu cầu tốt hơn về sự ổn định của kích thước hạt.
Đối với các cấp bột có độ mịn thông dụng, máy nghiền Raymond R có thể được sử dụng. Máy nghiền MTW phù hợp cho bột mịn, trong khi máy nghiền đứng LM phù hợp với dây chuyền công suất lớn ở dải độ mịn thông dụng đến mịn.
Việc lựa chọn máy nghiền cần căn cứ vào độ mịn mục tiêu, công suất, chất lượng đá nguyên liệu, độ trắng, độ ẩm, giới hạn hạt thô và yêu cầu của quy trình sản xuất giấy. Bột sau nghiền cần được kiểm tra kỹ về kích thước hạt và khả năng phân tán trước khi sử dụng trong sản xuất.
Kết luận
Canxi cacbonat được sử dụng trong sản xuất giấy chủ yếu làm chất độn trong phần giấy nền và chất tráng phủ trên bề mặt giấy hoặc giấy bìa. Bột CaCO₃ phù hợp có thể hỗ trợ cải thiện độ trắng, độ sáng, độ mờ đục, độ nhẵn, độ bóng và chất lượng in của giấy.
Để đạt hiệu quả ổn định, cần lựa chọn bột theo độ trắng, kích thước hạt, phân bố kích thước hạt, tỷ lệ hạt thô, độ ẩm, độ sạch và khả năng phân tán. Độ mịn cần được xác định theo loại giấy và vị trí sử dụng: chất độn trong phần giấy nền, lớp phủ nền hoặc lớp phủ ngoài. Việc thử nghiệm trên công thức và thiết bị sản xuất thực tế là cần thiết để xác định cấp bột phù hợp.
