TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA CN VẬT LIỆU *****************

ĐỀ THI HỌC KỲ

Môn học: KTSX celluloz – giấy Lớp: VL08PONgày thi: 08/04/2012 Thời gian thi: 45 phút

Sinh viên được sử dụng tài liệu riêng.

1. Cơ sở vật lý và hóa học của quá trình chế tạo bột giấy:a. Vẽ cấu tạo của bó sợi celluloz.b. Cơ sở hóa lý của quá trình chế tạo bột cơ. c. Cơ sở hóa học của quá trình chế tạo bột hóa. Các phản ứng hóa học trên phân

tử lignin(4 điểm)

2. Quá trình tẩy trắng bột giấy:a. Độ trắng của bột giấy là gì?b. Cơ sở chọn lựa phương pháp tẩy trắng cho 2 loại bột giấy: bột cơ và bột hóa.c. Cơ sở hóa học của quá trình tẩy trắng bột cơ và tẩy trắng bột hóa.

(3 điểm)

3. Công đoạn nghiền bột:

a. Mục đích.b. Sự thay đổi cấu trúc sợi trong quá trình nghiềnc. Ảnh hưởng của quá trình nghiền đến chất lượng của bột giấy và của tờ giấy

hình thành được từ bột này.(3 điểm)

Người ra đề Duyệt của Bộ môn

ĐỖ THÀNH THANH SƠN

ĐÁP ÁN MÔN KTSX celluloz – giấyTháng 04/2011

Câu 1. Cơ sở vật lý và hóa học của quá trình chế tạo bột giấy 10

Vẽ cấu tạo của bó sợi celluloz

1

Cơ sở hóa lý của quá trình chế tạo bột cơ

Cấu trúc gỗ được làm mềm bởi nhiệt, hơi nước. Dưới tác dụng của nhiệt, hơi nước, nước lignin bị trượng, một phần bị thủy phân trở nên mềm, liên kết các sơ celluloz bị yếu đi.

2

Dưới tác dụng cơ học của đá nghiền hoặc dỉa nghiền các sơ celluloz sẽ bị tách ra khỏi cấu trúc gỗ tạo thành bột giấy.

2

Cơ sở hóa học của quá trình chế tạo bột hóa. Các phản ứng hóa học trên phân tử lignin

Cấu trúc gỗ bị phá hủy bởi tác nhân hóa họcCác hóa chất trong dịch nấu sẽ tác dụng với lignin thay đổi cấu trúc lignin tạo thành các sản phẩm tan được trong dịch nấu

2

Tùy theo dịch nấu có các phản ứng cơ bản:- Phản ứng thủy phân: cắt phân tử lignin thanh các phân tử nhỏ hơn và tan được, thí dụ phương pháp sulfat, kiềm- Phản ứng sulfon hóa: gắn các nhóm chức sulfonat vào phân tử lignin giúp phân tử này dễ tan trong nước hơn.

3

Câu 2. Quá trình tẩy trắng bột giấy 10

Độ trắng của bột giấy là gì

Độ trắng của giấy là độ phản chiếu vùng tia sáng màu xanh (l = 457 nm)

2

Cơ sở chọn lựa phương pháp tẩy trắng cho 2 loại bột giấy: bột cơ và bột hóa

Việc chọn lựa phương pháp tẩy trắng dựa trên:1. Khả năng loại bỏ lignin hoặc biến đổi lignin

thành chất không màu2. Không làm mất bột

2

Đối với bộc cơ: do hàm lượng lignin còn cao, gần như không thay đổi trong quá trình chế tạo bột, do đó quá trình tẩy trắng sẽ là quá trình thay đổi cấu trúc phần tử mang màu trong phân tử lignin, do đó hàm lượng lignintrong bột không thay đổi nhiều.

2

Đối với bột hóa: do hàm lượng ligninn còn ít nên quá trình tẩy trắng sẽ là quá trình tiếp tục loại bỏ lignin. Quá trình này có làm mất bột, nhưg không nhiều mà hiệu quả tẩy trắng triệt để

2

Cơ sở hóa học của quá trình tẩy trắng bột cơ và tẩy trắng bột hóa

Quá trình tẩy trắng bột hóa là quá trình oxy hóa hòa tan lignin. Các chất oxy hóa có thể là oxy, ozon, clor, clor dioxid, hyroperoxid, peracid acetic …

1

Quá trình tẩy trắng bột cơ có thể là quá trình oxy hóa (dùng hydorperoxid) hay quá trình khử (dùng

1

ditionid). Bột tẩy trắng bằng quá trình khử sẽ bị hồi màu nhiều hơn bột tẩy bằng quá trình oxy hóa.

Câu 3. Công đoạn nghiền bột 10

Mục đích

2 mục đích:- Chổi hóa sợi: dưới tác dụng của lực trượt tại

bề mặt của sợi celluloz cấu trúc sợi sẽ bị phá vở, các microfibril sẽ bung ra.

- Cắt ngắn sợi: tác dụng cắt của các dao trong thiết bị nghiền sẽ làm sợi bị cắt ngắn

3

Sự thay đổi cấu trúc sợi trong quá trình nghiền

- Cấu trúc bề mặt sợi sẽ bị phá hủy, các microfibril sẽ bung ra tạo bề mặt xù xì và có lông tơ (micrfibril). Tăng diện tích bề mặt và số nhóm OH giúp tăng lực kết dính

- Hình dạng sợi bị dẹp lại tăng đệ mềm dẽo, tăng bề mặt kết dính

3

Ảnh hưởng của quá trình nghiền đến chất lượng của bột giấy và của tờ giấy hình thành được từ bột này

Chất lượng bột: - quá trình chổi hóa làm hồ bột khó thoát

nước, độ bền ướt tăng- Quá trình cắt sợi gia tăng độ thoát nước của

hồ bột, độ bền ướt giảm

2

Chất lượng tờ giấy:- Quá trình chổi hóa làm tăng độ bền cơ của tơ

giấy, độ đục tăng- Quá trình cắt sợi là giảm cơ tính của tờ giấy

– đặc biệt độ bền xé,

2