Với mục tiêu tạo những dòng sản phẩm keo chống thấm có ưu điểm và tính ứng dụng vượt trội, được sản xuất, thương mại hóa bởi thị trường trong nước, Công ty Cổ phần Giấy Vạn Điểm phối hợp với Viện Công nghiệp giấy và Xenluylô đã hiện dự án "Hoàn thiện công nghệ sản xuất nhũ tương copolyme styren acrylat và ứng dụng làm chất chống thấm bề mặt cho giấy bao bì công nghiệp". 

Đây là dự án thuộc Chương trình “Phát triển một số ngành công nghiệp công nghệ cao” do Bộ Công Thương chủ trì và được triển khai từ tháng 6/2017 đến tháng 12/2019. Việc triển khai dự án đã góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm cho ngành sản xuất giấy hiện nay; thúc đẩy các ngành kinh doanh hóa chất, vật tư. 

Trong sản xuất giấy nói chung, giấy bao bì công nghiệp nói riêng để tạo cho tờ giấy có tính chống thấm nước, không bị nhòe khi gặp mực in gốc nước trong quá trình in, các nhà sản xuất đã sử dụng một số hóa chất có tính màng chống thấm nước trong quá trình gia keo. Có hai phương pháp gia keo là gia keo nội bộ và gia keo bề mặt, trong đó phương pháp gia keo bề mặt đang được ứng dụng nhiều hơn cả bởi những ưu điểm vượt trội cùng tính năng thân thiện với môi trường trong quá trình sản xuất. 

Được biết, trong số các loại chất chống thấm bề mặt sử dụng trong các nhà máy sản xuất giấy, sản phẩm copolymer styren acrylate là tác nhân chống thấm có ưu điểm vượt trội, có thể tạo cho giấy khả năng chống thấm ngay lập tức sau khi sấy mà không cần phải chờ thời gian chết keo, góp phần cải thiện và ổn định chất lượng giấy trong điều kiện khí hậu ở Việt Nam.

Làm chủ quy trình công nghệ

Với những ưu điểm của nhũ tương copolymer styren acrylate trong quá trình sản xuất giấy, nhóm nghiên cứu do TS. Đặng Văn Sơn – Viện trưởng Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô làm chủ nhiệm đã thực hiện dự án với mục tiêu làm chủ được công nghệ, thiết bị sản xuất nhũ tương copolymer styren acrylate và ứng dụng nhũ tương copolymer styren acrylate để làm chất chống thấm bề mặt cho giấy bao bì công nghiệp.

Trong quá trình triển khai, nhóm nghiên cứu đã hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất nhũ tương copolyme styren acrylat trong thí nghiệm và trên dây chuyền sản xuất công suất thiết kế 3 tấn/mẻ với sản lượng 450 tấn/năm. Bên cạnh đó, đã nghiên cứu, hoàn thiện quy trình ứng dụng nhũ tương copolyme styren acrylat làm chất chống thấm bề mặt trong quá trình sản xuất giấy bao bì công nghiệp; đã thiết kế, lắp đặt hệ thống thiết bị dây chuyền sản xuất nhũ tương copolyme styren acrylat công suất 450 tấn/năm.

Từ dây chuyền sản xuất nhũ tương copolymer styren acrylate được lắp đặt, nhóm nghiên cứu đã tiến hành sản xuất thử nghiệm thành 13 đợt với tổng khối lượng nhũ tương copolymer styren acrylate là 169,839 tấn. Sản phẩm thu được có các chỉ tiêu chất lượng: hàm lượng chất rắn chiếm 30,45% tổng khối lượng nhũ tương; độ nhớt 27 - 29 cP; mật độ diện tích 0,1025 mmol/l; kích thước hạt nhỏ hơn 200nm. Sản phẩm nhũ tương đảm bảo chất lượng ổn định, có khả năng tiêu thụ trên thị trường.

Với kết quả thu được, nhóm nghiên cứu đã ứng dụng sản xuất thử nghiệm với tổng khối lượng sản phẩm giấy bao bì công nghiệp là 248,709 tấn đạt các chỉ tiêu chất lượng như sau: định lượng: 170 g/m2; chỉ số độ chịu bục: 2,6 – 3,2 kPa.m2/g; chỉ số độ bền nén vòng theo chiều ngang: 7,5 – 8,1 N.m/g; độ hút nước: 29 – 34 g/m2; độ ẩm: 8,2 – 9,5%. Sản phẩm đáp ứng yêu cầu chất lượng.  

Đến nay sản phẩm của dự án đã từng bước tiếp cận được thị trường và đã tiêu thụ đươc hơn 140 tấn sản phẩm.

Đáp ứng được nhu cầu trong nước

Kết quả của dự án đã tạo ra chất chống thấm thế hệ mới cung ứng cho ngành công nghiệp giấy một sản phẩm mới, góp phần thúc đẩy sự phát triển công nghiệp công nghệ cao. Chất lượng sản phẩm copolyme styren acrylat và giấy bao bì công nghiệp sử dụng nhũ tương copolyme styren acrylat làm chất chống thấm đáp ứng được yêu cầu của khách hàng và thay thế hàng nhập khẩu.

“Ở nước ta, các loại chất chống thấm bề mặt sử dụng trong các nhà máy sản xuất giấy trong nước hầu hết là nhập khẩu. Các mặt hàng nhập khẩu này thường có giá thành cao, việc vận chuyển từ nước ngoài về lại mất nhiều thời gian. Do đó, việc hoàn thiện công nghệ sản xuất thành công nhũ tương copolymer styren acrylate làm chất chống bề mặt cho giấy bao bì công nghiệp sẽ giúp doanh nghiệp ngành giấy tăng tính chủ động trong sản xuất, góp phần giảm chi phí sản xuất cho doanh nghiệp”, TS. Đặng Văn Sơn cho biết.

Không chỉ giúp ổn định và nâng cao chất lượng sản phẩm giấy bao bì, công nghệ của dự án còn được các chuyên gia đánh giá là “công nghệ xanh”, không gây tác động tiêu cực đến môi trường. Đặc biệt, dự án có thể chuyển giao cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ, nhằm đổi mới công nghệ, tăng tính kết nối giữa nghiên cứu và sản xuất thực tế và góp phần đẩy mạnh hợp tác khoa học và công nghệ trong giai đoạn cách mạng 4.0.

Ông Nguyễn Mạnh Anh – Phó Tổng giám đốc phụ trách sản xuất Công ty CP Giấy Vạn Điểm nhận định: “Trước đây, đơn vị chúng tôi thường sử dụng keo alkyl ketene dimmer (AKD) nhập khẩu để chống thấm bề mặt cho giấy bao bì công nghiệp. Nhờ sự hỗ trợ của Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô, chúng tôi đã tạo ra được sản phẩm nhũ tương copolymer styrene acrylate thay thế tốt cho sản phẩm AKD, giúp chúng tôi có thể chủ động trong quá trình sản xuất. Đồng thời, thông qua dự án “Hoàn thiện công nghệ sản xuất nhũ tương copolymer styrene acrylate và ứng dụng làm chất chống thấm bề mặt cho giấy bao bì công nghiệp” được Bộ Công Thương giao, chúng tôi đã chế tạo ra được loại sản phẩm chống thấm bề mặt mới và xây dựng được quy trình sản xuất phù hợp. Trong thời gian tới, chúng tôi sẽ tiếp tục hoàn thiện và nâng cao chất lượng sản phẩm nhũ tương copolymer styrene acrylate để đưa vào thị trường”. 

Thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ mở rộng quy mô sản xuất, tăng công suất dây chuyền, từng bước thay thế hàng nhập khẩu. Đồng thời, cải tiến, thiết kế lại bao bì nhãn mác sản phẩm, tăng cường tiếp thị, mở rộng thị trường tiêu thụ trong nước.

Hiện nay, mức tiêu thụ giấy của Việt Nam đã và đang tăng nhanh hơn so với năng lực sản xuất trong nước. Nhu cầu thị trường trong nước cho giấy bao bì được dự tính ở mức 3,6 - 4 triệu tấn/năm. Do đó, với sự phát triển của ngành giấy bao bì công nghiệp, thị trường phụ gia, hóa chất ngành giấy cũng có cơ hội đồng hành phát triển.

Dự án đã tạo ra chất chống thấm thế hệ mới cung ứng cho ngành công nghiệp giấy một sản phẩm mới, góp phần thúc đẩy sự phát triển công nghiệp công nghệ cao.