Nghiên cứu công nghệ sản xuất giấy chống thấm dầu mỡ, ứng dụng làm bao gói thực phẩm dạng khô

Download

Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ

Nghiên cứu công nghệ sản xuất giấy chống thấm

dầu mỡ, ứng dụng làm bao gói thực phẩm dạng khô

Cao Văn Sơn^*, Lê Thị Quỳnh Hoa, Đỗ Thị Thu Nguyệt, Đỗ Thanh Tú

Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô

Ngày nhận bài 8/9/2020; ngày chuyển phản biện 14/9/2020; ngày nhận phản biện 19/10/2020; ngày chấp nhận đăng 16/11/2020

Tóm tắt:

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu xác lập các điều kiện công nghệ chính trong quá trình sản xuất giấy chống

thấm dầu mỡ, sử dụng làm bao gói thực phẩm khô, như thành phần và độ nghiền của bột giấy, mức dùng hóa chất

và phụ gia chống thấm dầu mỡ đến tính chất của giấy ở quy mô phòng thí nghiệm, đồng thời điều chỉnh các điều kiện

công nghệ và sản xuất thử nghiệm trên dây chuyền công suất 3 tấn/ngày. Chất lượng giấy sản xuất tương đương với

sản phẩm giấy nhập khẩu cùng loại đang tiêu thụ trên thị trường: định lượng 42,5 g/m², chiều dài đứt theo chiều dọc

7.520 m, theo chiều ngang 3.740 m; chỉ số độ bền xé theo chiều dọc 6,8 mN.m²/g, theo chiều ngang 5,4 mN.m²/g; chỉ số

độ chịu bục 5,6 kPa.m²/g; độ hút nước Cobb₆₀17,2 g/m²; trị số KIT là 8, đáp ứng yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm.

Từ khóa: bao bì thực phẩm, giấy bao gói, giấy chống thấm dầu mỡ.

Chỉ số phân loại: 2.5

màng mỏng PE hay PP lên trên bề mặt giấy tiếp xúc với thực

phẩm; xử lý bằng sáp nóng hoặc tráng/ghép một lớp nhôm

mỏng lên bề mặt. Tuy nhiên, ngày nay phương pháp sử dụng

các chất ﬂuoro trong sản xuất giấy bao gói thực phẩm được

ưu tiên dùng hơn cả do chúng vừa có khả năng chống thấm

dầu mỡ, chịu được nhiệt độ cao, không thôi nhiễm, an toàn

vệ sinh thực phẩm, có thể sử dụng gia keo nội bộ hoặc tráng

phủ bề mặt trực tiếp trên dây chuyền xeo giấy. Một số hóa

chất thương phẩm hay được sử dụng như: AG-E060, AG-

E070, AG-E080 (oil and grease resistant ﬂuorochemical)

của Côngty AGC Chemicals ASAHI GLASS Co., Ltd.

Đặt vấn đề

Bao bì giấy được sử dụng nhiều và phổ biến trong bao

gói thực phẩm, chiếm tới 34% thị phần vật liệu bao bì thực

phẩm trên thế giới [1]. Để bao gói thực phẩm dạng khô, tiếp

xúc trực tiếp thường dùng là loại giấy có độ bền cơ lý cao

và có tính năng đặc biệt như: giấy chống thấm dầu mỡ, giấy

tráng nhôm, trong đó giấy chống thấm dầu mỡ thường được

sử dụng hơn cả. ꢀ Việt Nam, các sản phẩm giấy dùng để bao

gói trực tiếp thực phẩm dạng khô được nhập khẩu 100% từ

Indonesia, Nhật Bản, Italia, Mỹ, Trung Quốc…

Giấy bao gói thực phẩm dạng khô được dùng để bao gói

các đồ ăn nhanh, đồ ăn sẵn, các loại bánh, thực phẩm có

chứa bơ, thực phẩm được chiên bằng dầu… Do vậy ngoài

yêu cầu về độ bền cơ lý, an toàn vệ sinh thực phẩm thì tính

năng quan trọng cần có là tính chống thấm dầu mỡ.

Mục tiêu của nghiên cứu này là xác lập các điều kiện

công nghệ chính sản xuất giấy bao gói thực phẩm dạng

khô chất lượng cao với mục đích dùng cho bao gói bánh

sanwich, bánh biscuit, thực phẩm và đồ ăn nhanh có chứa

bơ, dầu mỡ. Chất lượng mẫu giấy phải tương đương với

sản phẩm nhập khẩu từ Indonesia, đáp ứng được một số chỉ

tiêu của tiêu chuẩn Liên bang Nga GOST 1760:2014 và tiêu

chuẩn Ấn Độ IS 6622:1972 Reaﬃrmed 1999, cụ thể: định

lượng 40-50 g/m²; chiều dài đứt theo chiều dọc ≥7.480 m,

theo chiều ngang ≥4.760 m; chỉ số độ bền xé theo chiều dọc

≥5,9 mN.m²/g, theo chiều ngang là ≥5,5 mN.m²/g; chỉ số độ

chịu bục ≥3,8 kPa.m²/g; độ hút nước Cobb₆₀≤17 g/m²; trị

số KIT ≥7; hàm lượng chì ≤3,0 mg/kg; hàm lượng cadimi

≤0,5 mg/kg; hàm lượng thuỷ ngân ≤0,5 mg/kg; hàm lượng

pentachlorophenol (PCP) ≤0,15 mg/kg [5].

Để sản xuất giấy bao gói thực phẩm dạng khô có thể sử

dụng hoàn toàn phương pháp cơ học mà không cần phụ gia.

Bột giấy được nghiền tới độ nghiền rất cao trước khi đem

xeo, băng giấy khi xeo được ép và cán láng rất chặt để tạo

nên khả năng chống thấm dầu mỡ. Với phương pháp này,

nhược điểm là tiêu tốn rất nhiều năng lượng cho quá trình

nghiền, bột giấy khó thoát nước trên lưới xeo, tăng năng

lượng sấy, làm ảnh hưởng đến tốc độ máy xeo [2].

Bên cạnh việc sử dụng phương pháp cơ học để tạo

cho giấy có tính chống thấm dầu mỡ thì có thể sử dụng

các phương pháp như: sử dụng tinh bột, carboxymethyl

cellulose (CMC), polyvinylalcohol (PVOH), các hợp chất

ﬂuoro cho tráng phủ bề mặt hoặc cho cả quá trình gia keo

nội bộ và tráng phủ bề mặt [2-4]; tráng hoặc ghép 1 lớp

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Nguyên vật liệu, hóa chất và thiết bị

Bột giấy: bột giấy hoá học tẩy trắng từ gỗ cứng (BHKP)

^*Tác giả liên hệ. Email: caovansonrippi@gmail.com

63(3) 3.2021

Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ

Phương pháp thực nghiệm

Study on technology

of greaseproof paper for dry food

packaging

Tạo mẫu giấy đế: bột giấy BHKP và BSKP được nghiền

riêng với các chế độ và mức độ nghiền khác nhau. Các điều

kiện nghiền trên máy nghiền tiêu chuẩn PFI cho hai loại bột

giấy: nồng độ nghiền 10%; áp lực nghiền 3,33 N/mm; bột

giấy được nghiền tới độ nghiền xác định thông qua đặt số

vòng nghiền tương ứng. Các loại bột giấy sau khi nghiền sẽ

được phối trộn với nhau theo tỷ lệ nhất định trước khi tiến

hành gia phụ liệu và xeo mẫu giấy.

Van Son Cao^*, Thi Quynh Hoa Le, Thi Thu Nguyet Do,

Thanh Tu Do

Research Institute of Pulp and Paper Industry

Received 8 September 2020; accepted 16 November 2020

Xeo mẫu giấy: hỗn hợp bột giấy sau phối trộn được bổ

sung hóa chất phụ gia với các mức dùng xác định (tuỳ theo

các mẫu thí nghiệm). Huyền phù bột giấy và phụ gia sau khi

được khuấy trộn đều sẽ được xeo thành mẫu giấy (mỗi mẫu

giấy 15 tờ) với định lượng 50 g/m²trên máy xeo thí nghiệm.

Mẫu giấy sau đó được đem xác định các tính chất cơ lý hoặc

tiếp tục chuyển qua công đoạn gia keo bề mặt.

Abstract:

This paper presents the research results that established

the main technological conditions in the production of

greaseproof paper, used as the packaging of dry food as

the proportion of pulp types, the degree of the beating

of pulp, the use of chemicals and oil and greaseproof

resistant agent to the properties of the paper on a

laboratory scale. At the same time, experimental

production and technology conditions were regulated on

a 3 ton/day capacity line. The paper quality produced is

equivalent to the imported paper products of the same

type which is consumed in the market: basis weight: 42.5

g/m²; tensile breaking length: MD (Machine Direction):

7,520 m, CD (Cross Direction): 3,740 m; tear index: MD:

6.8 mN.m²/g, CD: 5.4 mN.m²/g; burst index: 5.6 kPa.

m²/g; Cobb₆₀: 17.2 g/m²; KIT rating: 8; ensuring food

safety and hygiene.

Gia keo bề mặt giấy: tinh bột oxy hoá được hồ hoá ở

nhiệt độ 85÷90⁰C, nồng độ 10%. Dung dịch tinh bột sau

đó được bổ sung hoá chất chống thấm dầu mỡ với tỷ lệ xác

định, nước ấm, khuấy trộn đều và ổn nhiệt trong suốt quá

trình gia keo bề mặt. Nồng độ dịch tráng 6%. Giấy đế được

chuẩn bị với độ khô 92±2% được đưa vào ép gia keo trên

thiết bị gia keo thí nghiệm dạng 2 lô (bằng cao su, đường

kính 150 mm) với nồng độ dịch gia keo là 6%, định lượng

gia keo được điều chỉnh bằng áp lực của khe ép giữa 2 lô

cao su.

Giấy sau gia keo bề mặt được phơi ở nhiệt độ phòng, sấy

trong tủ sấy ở nhiệt độ 65±2⁰C. Mẫu giấy có độ khô 92±2%

sẽ được cán láng qua hệ thống ép quang của máy xeo giấy

tại xưởng thực nghiệm của đơn vị. Các mẫu giấy sau đó

được xác định các tính chất cơ lý, hóa học và chỉ số chống

thấm dầu mỡ.

Keywords: glassine, greaseproof paper, wrapping paper.

Classiﬁcation number: 2.5

Sản xuất thực nghiệm: trên cơ sở các thông số kỹ thuật

công nghệ được xác lập từ quá trình nghiên cứu, tiến hành

hiệu chỉnh công nghệ, thiết bị và tiến hành sản xuất thử

nghiệm giấy bao gói thực phẩm dạng khô trên dây chuyền

sản xuất giấy công suất 3 tấn/ngày.

nhập khẩu của Indonesia, bột giấy hoá học tẩy trắng từ gỗ

mềm (BSKP) nhập khẩu của Mỹ.

Hoá chất phụ gia: chất chống thấm dầu mỡ AG-E080

(oil and grease resistant ﬂuorochemical) của Công ty AGC

Chemicals ASAHI GLASS Co., Ltd; tinh bột cation, tinh

bột oxy hoá, keo AKD (Alkyl Ketene Dimer) do Công ty

Thuận Phát Hưng cung cấp; trợ bảo lưu Percol-182 của

Hãng Ciba.

Các phương pháp phân tích tính chất của giấy: xác định

định lượng của giấy theo TCVN 1270:2008; độ bền kéo

theo TCVN 1862-2:2011; độ bền xé của giấy theo TCVN

3229:2015; độ chịu bục của giấy theo TCVN 7631:2007;

độ hút nước Cobb₆₀của giấy theo TCVN 6726:2007; khả

năng thấm dầu mỡ của giấy theo TCVN 11620-2:2016;

xác định hàm lượng cadimi, hàm lượng chì có trong giấy

theo TCVN 10093:2013; xác định hàm lượng thuỷ ngân

có trong giấy theo TCVN 10092:2013; xác định hàm

lượng pentachlorophenol (PCP) có trong giấy theo TCVN

10096:2013; xác định độ nghiền của bột giấy theo ISO

5267-1:1999.

Các thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu: máy nghiền

PFI, máy xeo thí nghiệm và các thiết bị đo tính chất cơ lý

của bột giấy và giấy là các thiết bị thí nghiệm tiêu chuẩn

trong công nghiệp giấy của EU, Đức, Mỹ và Ấn Độ. Thiết

bị thí nghiệm gia keo bề mặt giấy (Việt Nam). Sản xuất thử

nghiệm trên dây chuyền máy xeo lưới dài công suất 3 tấn/

ngày (Đức).

63(3) 3.2021

Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ

được nghiền tới độ nghiền rất cao, từ 50 tới 90⁰SR [2]. Với

phương pháp này thường tiêu tốn khá nhiều năng lượng, bột

giấy khó thoát nước trong quá trình xeo và ép. Song nếu sử

dụng kết hợp hóa chất để tạo cho giấy khả năng chống thấm

dầu mỡ thì trong sản xuất không nhất thiết phải nghiền bột

tới độ nghiền quá cao. Các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng

của độ nghiền bột giấy tới tính chất cơ lý của mẫu giấy được

đưa ra trong bảng 2.

Kết quả và bàn luận

Nghiên cứu xác lập các điều kiện công nghệ sản xuất

giấy bao gói thực phẩm dạng khô ở quy mô phòng thí

nghiệm

ꢀnh hưởng của tỷ lệ bột giấy BSKP tới tính chất của

giấy:

Thành phần xơ sợi trong quá trình sản xuất giấy có ảnh

hưởng rất lớn tới độ bền cơ lý của tờ giấy. Mục tiêu của

nghiên cứu này là xác định tỷ lệ bột giấy BHKP và BSKP

phù hợp, đảm bảo được yêu cầu về tính chất cơ lý của giấy

đế theo yêu cầu đặt ra.

Bảng 2. ảnh hưởng của độ nghiền bột giấy tới tính chất cơ lý của

giấy đế.

Độ nghiền, ⁰SR

35 40

5.420 5.810

Mẫu

đối

chứng

TT Các chỉ số

Qua phân tích về ngoại quan, thành phần bột giấy của

các mẫu giấy nhập khẩu cho thấy: giấy mỏng, chặt và trong.

Thành phần bột giấy bao gồm bột BHKP là chính, tỷ lệ bột

BSKP thấp và hai loại bột này được nghiền tới độ nghiền

khá cao. Do vậy qua các nghiên cứu thăm dò, độ nghiền

được lựa chọn để nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bột giấy

BSKP tới tính chất cơ lý của mẫu giấy đế là 50⁰SR. Kết quả

nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bột giấy BSKP tới tính chất

cơ lý của mẫu giấy được đưa ra trong bảng 1.

Chiều dài đứt (m)

6.120

5,7

6.020

8,12

4,14

375

6.280

7,50

4,31

300

6.350

7,20

4,52

272

6.050

6,40

4,36

250

Chỉ số độ bền xé (mN.m²/g)

Chỉ số độ chịu bục (kPa.m²/g)

Độ thấu khí của giấy (ml/phút)

8,31

3,94

590

8,32

3,98

461

3,8

320

Kết quả trong bảng 2 cho thấy, khi tăng độ nghiền từ 35

lên 50⁰SR tính chất cơ lý của mẫu giấy có những thay đổi

rõ rệt. Chiều dài đứt của mẫu giấy tăng từ 5.420 lên 6.280

m (tăng gần 16%), điều này là do khi tăng độ nghiền xơ sợi

bên cạnh được cắt ngắn thì quá trình phân tơi, chổi hóa được

tăng cường, làm tăng liên kết giữa các xơ sợi (liên kết hóa

học); trong khi chiều dài đứt của giấy phụ thuộc nhiều nhất

vào liên kết giữa các xơ sợi. Ngược lại với chiều dài đứt,

chỉ số độ bền xé của mẫu giấy với độ nghiền trong khoảng

35÷40⁰SR gần như không thay đổi, đạt 8,32 mN.m²/g, song

khi tiếp tục tăng độ nghiền tới 50⁰SR thì chỉ số độ bền xé

lại giảm, nguyên nhân là do độ bền xé của giấy phụ thuộc

nhiều vào chiều dài xơ sợi (liên kết vật lý) và khả năng chịu

giãn của giấy, ít phụ thuộc vào sự liên kết giữa các xơ sợi

nên khi xơ sợi bị cắt ngắn nhiều sẽ làm giảm độ bền xé. Đối

với chỉ số độ chịu bục, do phụ thuộc vào hai yêu tố chính là

chiều dài xơ sợi (liên kết vật lý) và liên kết giữa các xơ sợi

(liên kết hóa học), nên khi tăng độ nghiền sẽ làm tăng độ

bục (khi tăng độ nghiền từ 35 lên 50⁰SR, chỉ số độ bục tăng

từ 3,94 lên 4,31 kPa.m²/g - tăng gần 9,4%). Độ thấu khí của

giấy giảm gần 50% khi tăng độ nghiền từ 35lên 50⁰SR, điều

này là do khi tăng độ nghiền, kích thước xơ sợi ngày càng

ngắn, phân tơ nhỏ, mịn nên quá trình hình thành tờ giấy, ép

và sấy số lượng các mao dẫn trong tờ giấy có kích thước lớn

giảm dần [6].

Bảng 1. ảnh hưởng của tỷ lệ bột giấy BSKP đến tính chất cơ lý của

giấy đế.

Mẫu thí nghiệm

Mẫu đối

TT Các chỉ số

chứng^*

Bột giấy BHKP (%)

Bột giấy BSKP (%)

Chiều dài đứt (m)

6.120

5,7

6.450

8,38

4,64

6.180

7,50

5.980

7,15

3,89

5.670

6,78

3,76

Chỉ số độ bền xé (mN.m²/g)

Chỉ số độ chịu bục (kPa.m²/g)

3,8

4,31

Ghi chú: ^*: các thông số kỹ thuật lấy trung bình theo chiều dọc và chiều ngang

(mẫu giấy của Indonesia).

Kết quả ở bảng 1 cho thấy, tại độ nghiền 50⁰SR, khi giảm

tỷ lệ bột BSKP từ 40 xuống 10%, độ bền cơ lý của mẫu giấy

giảm, song giảm nhiều nhất là chiều dài đứt, mặc dù vậy hầu

hết các chỉ số về độ bền cơ lý của mẫu giấy xeo thí nghiệm

đều cao hơn giá trị trung bình theo hai chiều của mẫu giấy

đối chứng. Tuy nhiên, khi kết hợp thêm các hóa chất phụ

gia, quá trình cán láng, ép quang có thể làm giảm tính chất

cơ lý của giấy, nên để đảm bảo về độ bền của giấy dùng cho

sản xuất giấy bao gói thực phẩm khô, tỷ lệ bột giấy BHKP/

BSKP được lựa chọn là 70/30 [6].

Khi tiếp tục tăng độ nghiền lên 55÷60⁰SR, quá trình

nghiền rất khó khăn, độ nghiền tăng chậm do nhiệt độ khối

bột giấy và độ nhớt khối bột tăng. Chiều dài đứt của mẫu

giấy tiếp tục tăng và đạt cao nhất tại độ nghiền 55⁰SR là

6.350 m và có xu hướng giảm khi tăng độ nghiền lên 60⁰SR,

điều này cho thấy xơ sợi bột giấy trong quá trình nghiền đã

ꢀnh hưởng của độ nghiền tới tính chất của giấy:

Trong sản xuất giấy bao gói, bột giấy thường được

nghiền tới độ nghiền 25÷35⁰SR. Với độ nghiền này, giấy

có độ bền cao, đặc biệt là độ chịu xé, độ thấu khí cao, rất

thích hợp cho gia công bao bì làm túi đựng hàng. Tuy nhiên, bị cắt quá ngắn nên khả năng liên kết vật lý bắt đầu giảm

đối với quá trình sản xuất giấy bao gói thực phẩm khô, yêu mạnh, liên kết giữa các xơ sợi đã tới giới hạn. Chỉ số độ bền

cầu sản phẩm phải hạn chế, chống dầu mỡ thấm qua. Quá xé giảm tới giảm 14,6% so giá trị tại độ nghiền 50⁰SR; chỉ

trình sản xuất theo phương pháp cơ học, bột giấy thường số độ chịu bục thay đổi không đáng kể; độ thấu khí giảm

63(3) 3.2021

Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ

mạnh, đạt giá trị 250 ml/phút tại độ nghiền 60⁰SR.

ảnh hưởng rất lớn tới giá thành sản phẩm, do vậy cần phải

lựa chọn được mức dùng phù hợp. Kết quả nghiên cứu ảnh

hưởng của mức dùng AG-E080 trong dung dịch gia keo bề

mặt đến tính chất giấy được đưa ra ở bảng 4.

Từ các kết quả thí nghiệm trên cùng với yêu cầu đặt ra,

cho phép lựa chọn độ nghiền phù hợp cho sản xuất giấy đế

là 50⁰SR.

Bảng 4. ảnh hưởng của mức dùng AG-E080 trong dung dịch gia keo

bề mặt đến tính chất giấy.

ꢀnh hưởng của mức dùng keo AKD tới khả năng chống

thấm của giấy:

Mức dùng AG-E080 thương phẩm

Giấy bao gói nói chung và giấy bao gói thực phẩm nói

riêng yêu cầu độ chống thấm nước cao. Các hóa chất thường

được sử dụng cho chống thấm trong quá trình sản xuất giấy:

keo nhựa thông dùng cho gia keo trong môi trường axit;

keo AKD (alkyl keten dimer), ASA (alkenil sucsinic acid)

dùng cho gia keo trong môi trường trung tính và kiềm tính.

Ngày nay đa phần các nhà máy sản xuất giấy bao bì, giấy

văn hóa chủ yếu sử dụng keo AKD để chống thấm cho giấy.

Qua tổng hợp tài liệu và các thí nghiệm thăm dò để đạt được

độ hút nước dưới 17 g/m²ở mẫu giấy thành phẩm thì độ hút

nước Cobb₆₀của giấy đế phải dưới 25 g/m². Các kết quả thí

nghiệm về ảnh hưởng của mức dùng keo AKD tới độ hút

Cobb₆₀được đưa ra trong bảng 3.

(% so với tinh bột oxy hóa)

Các chỉ số

Định lượng giấy trước gia keo (g/m²)

Định lượng giấy sau gia keo (g/m²)

Trị số KIT

49,3

50,8

49,6

51,2

49,1

50,7

49,5

51,1

Độ hút nước Cobb₆₀(g/m²)

22,7

6.340

7,02

4,83

230

16,8

6.550

5,87

5,45

190

16,3

6.580

5,38

6,37

176

15,0

6.530

5,32

6,30

170

Chiều dài đứt (m)

Chỉ số độ bền xé (mN.m²/g)

Chỉ số độ chịu bục (kPa.m²/g)

Độ thấu khí (ml/phút)

Kết quả thí nghiệm cho thấy, khi tăng mức dùng hóa chất

chống thấm dầu mỡ từ 4 lên 8% thì trị số KIT (tính chống

thấm dầu mỡ) tăng từ 3 lên 11, khả năng hút nước giảm từ

22,7 xuống còn 16,3 g/m². Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng mức

dùng AG-E080 lên 10% thì trị số KIT tăng không nhiều, độ

hút nước Cobb₆₀giảm rất ít, điều này cho thấy dịch gia keo

và AG-E080 đã bão hòa trên bề mặt giấy và các mao dẫn

trong giấy.

Bảng 3. ảnh hưởng của mức dùng AKD đến tính chống thấm của

giấy đế.

Mức dùng AKD thương phẩm

Các chỉ số

(% so với bột giấy khô tuyệt đối - KTĐ)

0,50

6.270

7,51

4,28

57,5

320

0,75

6.250

7,46

4,33

42,8

290

1,00

6.180

7,47

4,12

28,7

280

1,25

6.220

7,52

4,23

24,8

290

Chiều dài đứt (m)

Chỉ số độ bền xé (mN.m²/g)

Chỉ số độ chịu bục (kPa.m²/g)

Độ hút nước Cobb₆₀(g/m²)

Độ thấu khí (ml/phút)

Các tính chất cơ lý của mẫu giấy có sự thay đổi rõ rệt:

chiều dài đứt và chỉ số độ chịu bục của giấy tăng hơn so với

giấy đế, ngược lại, chỉ số độ bền xé của giấy giảm. Điều này

có thể là do tinh bột kết hợp với hóa chất tạo thành lớp màng

liên kết, làm chỉ số độ chịu bục cũng như chiều dài đứt tăng

và độ thấu khí giảm rõ rệt. Chỉ số độ bền xé của giấy giảm

có thể do tác động của hóa chất đã làm giảm độ mềm mại

cũng như độ đàn hồi của xơ sợi bột giấy.

Từ kết quả trong bảng 3 cho thấy, khi tăng mức dùng

keo AKD từ 0,50% lên 1,25% thì độ hút nước của mẫu giấy

giảm từ 57,5 xuống 24,8 g/m², các tính chất cơ lý của mẫu

giấy không có sự thay đổi nhiều. Như vậy, với mức dùng

1,25% keo AKD (hàm lượng chất rắn 10%) là phù hợp cho

sản xuất giấy đế.

Từ các yêu cầu về tính chất cơ lý và khả năng chống

thấm dầu mỡ của giấy thì mức dùng AG-E080 6% so với

tinh bột oxy hóa là lựa chọn phù hợp.

ꢀnh hưởng của mức dùng chất chống thấm dầu mỡ trong

dung dịch gia keo bề mặt đến tính chất giấy:

Bên cạnh mẫu giấy đảm bảo các yêu cầu về tính chất cơ

lý, khả năng chống thấm dầu mỡ, các mẫu giấy cũng được

Dung dịch dùng cho gia keo bề mặt tạo tính chống thấm

dầu mỡ cho mẫu giấy chủ yếu gồm tinh bột oxy hóa đã

được hồ hóa kết hợp với chất chống thấm dầu mỡ. Hỗn hợp đem phân tích các chỉ tiêu về an toàn thực phẩm. Kết quả

này được điều chỉnh ở nồng độ phù hợp với quá trình sản

xuất (tốc độ chạy máy, định lượng lớp gia keo, công nghệ

tráng, công suất các tổ sấy…). Để phù hợp với dây chuyền

sản xuất thử nghiệm của xưởng thực nghiệm tại Viện Công

nghiệp Giấy và Xenluylô khi triển khai sản xuất thử nghiệm,

nồng độ dịch gia keo dùng cho các thí nghiệm được chuẩn

bị là 6%.

phân tích cho thấy: hàm lượng chì, thủy ngân, cadimi và

pentachlorophenol đều không phát hiện thấy trong mẫu giấy.

Sản xuất thử nghiệm giấy bao gói thực phẩm dạng khô

trên dây chuyền sản xuất công suất 3 tấn/ngày

Các kết quả nghiên cứu là tiền đề ban đầu cho quá trình

hoàn thiện công nghệ và thiết bị khi triển khai sản xuất thử

nghiệm ở quy mô công nghiệp trên dây chuyền công suất 3

Mức dùng hóa chất chống thấm dầu mỡ bên cạnh quyết

định tới khả năng chống thấm dầu mỡ của tờ giấy nó còn tấn/ngày của Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô.

63(3) 3.2021

Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ

Để sản xuất được sản phẩm giấy bao gói thực phẩm chất

lượng cao, dây chuyền sản xuất giấy đã được cải tạo, sửa

chữa và nâng cấp, đáp ứng yêu cầu cho sản xuất thử sản

phẩm. Các điều chỉnh về công nghệ bao gồm: ổn định nồng

độ bột tại tháp trước nghiền, độ nghiền giữa các mẻ, ổn

định lưu lượng hóa chất, dịch tráng; tăng độ nghiền bột lên

55±2^oSR, giảm mức dùng AG-E080 xuống còn 4% (so với

tinh bột), giảm định lượng lớp gia keo xuống còn 1,5÷1,8

g/m²khi chạy giấy định lượng 40 g/m². Các hiệu chỉnh về

thiết bị: thiết lập khúc tuyến sấy phù hợp cho sấy giấy mỏng,

thiết lập áp lực tại các cặp ép ướt, ép quang, ép gia keo cho

phù hợp, đồng tốc giữa các điểm chuyển động, căn chỉnh lại

độ căng của chăn ép, bạt sấy cho phù hợp.

Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng mẫu giấy sản

xuất được cho thấy, về cơ bản các chỉ tiêu đều đạt so với

yêu cầu đặt ra, gần tương đương với mẫu giấy nhập khẩu từ

Indonesia, chỉ có 2 chỉ số độ bền xé và chiều dài đứt theo

chiều ngang là thấp hơn. Tuy nhiên sản phẩm vẫn được thị

trường chấp nhận và đánh giá cao.

Kết luận

Từ các kết quả nghiên cứu, nhóm tác giả đã hoàn thiện

được dây chuyền thiết bị, quy trình sản xuất giấy bao gói

thực phẩm dạng khô chất lượng cao công suất 3 tấn/ngày.

Sản phẩm giấy đạt chất lượng theo yêu cầu và tương đương

với giấy nhập khẩu cùng loại đang bán trên thị trường.

Chất lượng sản phẩm giấy bao gói thực phẩm khô với

hai loại định lượng khác nhau (40±2 và 50±2 g/m²) thu được

sau quá trình hiệu chỉnh công nghệ và thiết bị được trình bày

trong bảng 5.

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu này được hỗ trợ kinh phí từ đề tài cấp quốc

gia theo hợp đồng số 001.19.CNC.QG/HĐKHCN. Nhóm

nghiên cứu xin chân thành cảm ơn Bộ Công Thương đã tạo

điều kiện giúp đỡ để hoàn thành tốt kết quả nghiên cứu này.

Bảng 5. Chất lượng giấy bao gói thực phẩm dạng khô sản xuất thử

nghiệm.

Giấy nhập khẩu Giấy sản xuất tại xưởng

TT Chỉ tiêu chất lượng

từ Indonesia

thực nghiệm^**

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Định lượng thực tế (g/m²)

40,3

3,8

51,2

5,5

42,5

5,6

[1] http://www.cesti.vn/khong-gian-cong-nghe/thuc-nao-bao-bi-

nay.html.

Chỉ số độ chịu bục (kPa.m²/g)

Chỉ số độ bền xé (mN.m²/g)

- Chiều dọc

- Chiều ngang

5,9

5,5

7,1

5,3

6,8

5,4

[2] Henrik Kjellgren (2005), Barrier properties of greaseproof

paper, Karlstad University Studies, pp.20.

Chiều dài đứt (m)

[3] Patrick Morabito (2004), Barrier coating for oil and grease

resistant, Patent US 2004/02414751 A1.

- Chiều dọc

7.480

7.580

7.520

- Chiều ngang

4.740

3.890

3.740

Độ hút nước Cobb₆₀(g/m²)

14,6

16,8

17,2

[4] Robert L. Billmers, Victor L. Mackewicz and Ralph M. Trksak

(2004), Protein and starch surface sizings for oil and grease resistant

paper, Patent US 6790270 B1.

Trị số KIT

Hàm lượng Cadimi (mg/kg)

Hàm lượng chì (mg/kg)

Hàm lượng thủy ngân (mg/kg)

Không phát hiện

[5]vhttps://fr.scribd.com/document/364480232/ResAP-2002-1-

Appendix.

Hàm lượng pentachlorophenol (mg/kg) Không phát hiện

[6] Cao Thị Nhung (2005), Các yếu tố công nghệ và tính chất các

loại giấy, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh.

Ghi chú: **: sản xuất thực nghiệm với hai loại giấy có định lượng khác nhau:

40±2 g/m²và 50±2 g/m².

63(3) 3.2021

5 trang yennguyen 16/04/2022 3040

Download

Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu công nghệ sản xuất giấy chống thấm dầu mỡ, ứng dụng làm bao gói thực phẩm dạng khô", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

nghien_cuu_cong_nghe_san_xuat_giay_chong_tham_dau_mo_ung_dun.pdf