Khi tìm hiểu những thông tin về giấy, dù ít hay nhiều thì có lẽ bạn cũng đã từng nhìn thấy một số thuật ngữ hoặc từ viết tắt mô tả và giới thiệu về giấy được tẩy trắng. Có thể bạn không quan tâm, nhưng tẩy trắng là một công đoạn quan trọng trong việc gia tăng độ bền và tính thẩm mỹ của giấy. Và một số công nghệ tẩy trắng ngày nay đang được coi là “thước đo” sự thân thiện với môi trường.
Cùng Giấy Lan Vi tìm hiểu xem những thuật ngữ ấy là gì, và ý nghĩa cụ thể của chúng là như thế nào nhé!
I/ Đọc hiểu các khái niệm TCF, PCF và ECF:
- TCF (Totally Chlorine – Free) / PCF (Processed Chroline – Free):
- Là công nghệ tẩy trắng bột giấy không dùng Clo và các hợp chất của nó.
- Dùng Oxi, Ozone (O3), Hydro Perozyt (H2O2) không gây ô nhiễm môi trường vì nước thải không có Clo nhưng tẩy trắng mức tương đối
- ECF (Elementally Chlorine – Free):
- Là công nghệ tẩy trắng bột giấy không dùng Clo nguyên tố mà dùng các chất dẫn xuất của Clo như Dioxyt Clo (ClO2) trong môi trường kiềm.
- Quá trình tẩy trải qua nhiều giai đoạn với tác nhân và điều kiện khác nhau, độ trắng của bột có thể đạt tới 90% ISO
- Chi phí hợp lý, giảm thiểu AOX trong nước thải ra môi trường.
(*) AOX (Absorable Organic Halides): Hợp chất Halogen hữu cơ dễ hấp thụ sinh ra trong quá trình tẩy trắng bột bằng Clo & các hợp chất của Clo.
II/ Sự khác nhau giữa TCF, PCF và ECF:
|
TCF/PCF |
ECF |
| Tẩy trắng bột giấy không dùng clo và các hợp chất của nó | Tẩy trắng bột giấy không dùng Clo nguyên tố mà dùng các chất dẫn xuất của Clo như Dioxyt Clo trong môi trường kiềm |
| Mức tẩy trắng tương đối | Mức tẩy trắng cao hơn, độ trắng có thể đạt tới 90% ISO |
| Không có hại cho môi trường | Có hại cho môi trường, cụ thể là nguồn nước thải |
III/ Bột giấy TCF và ECF, cái nào tốt hơn?
- Xét về khía cạnh sản lượng tiêu thụ và thị hiếu khách hàng, doanh nghiệp vẫn ưu tiên công nghệ ECF hơn vì công nghệ này tạo ra sản phẩm có độ trắng sáng cao – phù hợp thị hiếu khách hàng. Tuy nhiên, dù cho có lựa chọn các tác nhân tẩy mới theo hướng thân thiện môi trường thì vẫn có ít nhiều ảnh hưởng đến môi trường, đặc biệt là nguồn nước thải.
- Xét về khía cạnh môi trường, công nghệ TCF không gây ảnh hưởng môi trường. Điểm trừ ở đây là công nghệ này tạo ra dòng giấy có độ trắng chỉ mang tính tương đối, chỉ số ISO thấp hơn giấy được sản xuất bằng công nghệ ECF (mà khách hàng khá kén chọn). Tuy nhiên, giấy có độ trắng sáng tương đối cũng có những lợi điểm sau:
- Giấy độ trắng thấp (từ 73-75% ISO) có lợi thế hơn hẳn cả về chất lượng sản phẩm, độ bền, hiệu quả kinh tế và độ thân thiện với môi trường so với giấy độ trắng cao (độ sáng từ 80-85% ISO)
- Giấy có độ trắng thấp giúp giảm các tật khúc xạ về mắt.
IV/ Xu hướng tẩy trắng bột giấy hóa học trên thế giới:
Trong công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy, vấn đề ô nhiễm môi trường do sử dụng tác nhân tẩy trắng là Clo và các hợp chất có chứa Clo đã gây nhiều khó khăn cho quá trình xử lý nước thải. Các hợp chất hữu cơ chứa Clo sinh ra trong quá trình tẩy trắng hầu hết là độc hại và có khả năng tồn tại bền vững trong môi trường. Do vậy, từ lâu các nghiên cứu nhằm cải tiến công nghệ tẩy nhằm giảm một phần clo, đặc biệt là loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng Clo nguyên tố đã được các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu và áp dụng.
Hiện nay hơn 75% sản lượng bột giấy hóa học tẩy trắng đều sử dụng công nghệ mới không dùng clo nguyên tố (ECF) và ngày càng tăng với những cải tiến vượt bậc. Bột giấy sau khi tẩy có chất lượng tốt, độ trắng cao, có thể lên tới trên 90% ISO.
Nhìn chung các quy trình tẩy trắng ECF là tổ hợp của từ 4 đến 6 giai đoạn ghép lại. Ứng với mỗi giai đoạn là một giai đoạn rửa. Quy trình càng nhiều giai đoạn thì tiêu tốn càng nhiều nước rửa, nhiều năng lượng và lượng nước thải ra môi trường tăng lên.
Mặt khác, chi phí đầu tư ban đầu cũng tăng, do vậy xu hướng trong những thập kỷ gần đây là song song với việc cải tiến thiết bị thì các nhà sản xuất cũng như các nhà nghiên cứu đều có xu hướng tối ưu từng giai đoạn tẩy trắng, lựa chọn các tác nhân tẩy trắng thân thiện với môi trường và rút ngăn các quy trình tẩy trắng.
Cho tới thời điểm này, không ai có thể phủ nhận clo và các hợp chất của nó là những tác nhân tẩy trắng bột giấy hiệu quả nhất trong ngành công nghiệp và được sử dụng rộng rãi, liên tục trong suốt khoảng thời gian từ 1900 đến 1990 ở hầu hết các nhà máy sản xuất bột giấy trên thế giới với các quy trình tẩy trắng truyền thống.
Nhìn chung các loại bột sau tẩy thường có độ trắng và độ bền cơ lý cao do tác động khử lignin có tính chọn lọc tốt của clo và các hợp chất của nó.
Mặc dù vậy, nước thải của quá trình tẩy trắng chứa rất nhiều các hợp chất độc hại với môi trường và sức khỏe con người. Năm 1985, các nhà môi trường đã khẳng định nước thải của hầu hết các nhà máy sản xuất bột giấy tẩy trắng sử dụng tác nhân tẩy là clo nguyên tố đều chứa các hợp chất rất độc, khó phân hủy sinh học và có thể gây ra bệnh ung thư ở người.
Trước các yêu cầu ngày càng khắt khe về môi trường sinh thái dẫn tới việc cần thiết phải hạn chế, loại bỏ các giai đoạn tẩy trắng bột giấy sử dụng Clo nguyên tố.
Quy trình tẩy trắng không sử dụng clo nguyên tố (ECF) được đưa vào sử dụng từ năm 1985, tuy nhiên mãi tới năm 1990, dây chuyền tẩy trắng sử dụng công nghệ ECF lần đầu tiên được triển khai xây dựng và được khởi chạy vào năm 1993 tại Alberta Pacific – Canada. Cho tới nay, công nghệ ECF đã trở thành công nghệ được phổ biến rộng rãi trên thế giới với nhiều quy trình tiên tiến và hiệu quả.
Hiện tại và tương lai, công nghệ ECF vẫn giữa vai trò chủ đạo trong công nghiệp bột giấy, song sẽ có nhiều cải tiến hơn về công nghệ, thiết bị nhằm làm giảm tới mức tối đa lượng thải AOX ra môi trường, đáp ứng được các yêu cầu ngày càng khắt khe về bảo vệ môi trường.
Nhìn chung hầu hết các nhà máy hiện nay đều sử dụng một trong số các tác nhân tẩy trắng: đioxyt clo, oxy, peroxyt hydro, ozon…trong các giai đoạn tẩy của mình. Các quy trình tẩy hiện đại đều cho độ trắng trên 90%ISO với chất lượng bột khá cao, hàm lượng AOX có trong nước thải ngày càng có xu hướng giảm.
Trước sức ép về môi trường ngày càng mạnh, trong tương lai gần các công nghệ cổ điển sẽ bị loại bỏ và được thay bằng các công nghệ tiên tiến, hiệu quả và ít ô nhiêm hơn. Mặt khác để nâng cao sức cạnh tranh, các doanh nghiệp phải luôn nghiên cứu, cải tiến công nghệ, áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật công nghệ vào sản xuất nhằm giảm giá thành sản phẩm, giảm phát thải ô nhiễm ra môi trường.
Tính tới thời điểm này, tẩy trắng bột giấy theo công nghệ ECF vẫn thống trị trong công nghiệp sản xuất bột giấy hóa học tẩy trắng trên thế giới với sản lượng trên 75%.