Trong sản xuất giấy, chất lượng thành phẩm không chỉ phụ thuộc vào nguyên liệu mà còn vào mức độ kiểm soát từng công đoạn trong nhà máy. Từ xử lý bột giấy, xeo, ép đến sấy và hoàn thiện, mỗi bước đều có thể tạo ra sai lệch nếu vận hành không ổn định.
Vì vậy, việc hiểu rõ quy trình sản xuất giấy giúp doanh nghiệp chủ động kiểm soát chất lượng, giảm lỗi và tối ưu chi phí. Bài viết này trình bày các bước trong quy trình sản xuất giấy hiện đại, kèm sơ đồ minh họa để dễ theo dõi và áp dụng thực tế.
Quy trình sản xuất giấy là gì?
Quy trình sản xuất giấy là tập hợp các công đoạn kỹ thuật được thực hiện liên tục trong nhà máy nhằm biến đổi nguyên liệu xơ sợi ban đầu thành giấy thành phẩm đạt tiêu chuẩn sử dụng. Mỗi công đoạn trong quy trình đều có vai trò riêng và liên kết chặt chẽ với nhau.
Trong thực tế sản xuất hiện nay, quy trình sản xuất giấy thường được chuẩn hóa thành 6 bước chính:
- Chuẩn bị và xử lý nguyên liệu
- Nghiền và nấu bột giấy
- Tẩy trắng và pha trộn phụ gia
- Xeo giấy (định hình tờ giấy)
- Ép – sấy – cán bề mặt
- Cắt khổ, cuộn và đóng gói thành phẩm
Việc nắm rõ các bước trong quy trình sản xuất giấy giúp doanh nghiệp dễ dàng kiểm soát chất lượng, phát hiện sớm điểm nghẽn và tối ưu hiệu quả vận hành trong nhà máy.
Quy trình sản xuất là gì? 8 bước tạo quy trình chuẩn
Nguyên liệu chính trong quy trình sản xuất giấy
Trong quy trình sản xuất giấy, nguyên liệu đầu vào quyết định trực tiếp đến độ bền, độ mịn và mục đích sử dụng của giấy thành phẩm. Hiện nay, ngành giấy chủ yếu sử dụng hai nhóm nguyên liệu chính: gỗ và giấy tái chế.
Gỗ – nguyên liệu chính truyền thống
Gỗ là nguyên liệu quan trọng nhất trong sản xuất giấy, được sử dụng để tạo ra bột giấy nguyên sinh (virgin pulp). Phần thân cây gỗ, sau khi được tách vỏ và làm sạch, được nghiền nhỏ để thu lấy xơ cellulose thành phần chính tạo nên cấu trúc giấy. Các loại gỗ thường dùng trong ngành giấy bao gồm gỗ mềm và gỗ cứng từ các cây như thông, bạch đàn, sồi…
- Gỗ mềm (ví dụ như thông) thường có sợi dài, giúp giấy dai và bền.
- Gỗ cứng (như bạch đàn, sồi) chứa sợi ngắn, góp phần giúp bề mặt giấy mịn và đều hơn.
Ngoài gỗ chính từ thân cây, nguyên liệu xơ từ các loại thực vật khác như tre, nứa, cây bông, rơm rạ cũng được nghiên cứu và ứng dụng trong một số quy trình sản xuất giấy hiện đại.
Giấy tái chế – nguồn nguyên liệu bổ sung và bền vững
Bên cạnh gỗ, giấy tái chế là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất giấy hiện đại, đặc biệt trong bối cảnh phát triển bền vững và giảm khai thác rừng.
Giấy tái chế bao gồm các loại giấy đã qua sử dụng như báo cũ, tạp chí, giấy văn phòng… Sau khi thu gom, nguyên liệu này sẽ được xử lý để loại bỏ mực in, tạp chất và chất kết dính, sau đó nghiền thành bột mịn và trộn với phụ gia để sử dụng lại trong quy trình sản xuất giấy mới.
Việc sử dụng giấy tái chế không chỉ giúp giảm chi phí và bảo vệ tài nguyên rừng mà còn góp phần giảm lượng nước, năng lượng tiêu thụ so với sản xuất giấy mới hoàn toàn từ gỗ.
Các công đoạn chi tiết trong quy trình sản xuất giấy
Việc nắm rõ từng công đoạn trong sơ đồ quy trình sản xuất giấy giúp doanh nghiệp kiểm soát chất lượng, phát hiện sớm điểm nghẽn và hạn chế sai lệch trong quá trình sản xuất. Dưới đây là các bước thực hiện:
Bước 1: Chuẩn bị và xử lý nguyên liệu
Ở công đoạn đầu tiên, nguyên liệu được xử lý nhằm đảm bảo độ sạch và tính đồng đều trước khi đưa vào sản xuất.
- Với gỗ: thân cây được bóc vỏ, cắt khúc, băm thành dăm gỗ và rửa sạch để loại bỏ tạp chất.
- Với giấy tái chế: nguyên liệu được phân loại, loại bỏ kim loại, nhựa, mực in và các thành phần không mong muốn.
Mục tiêu của bước này là tạo ra nguồn nguyên liệu ổn định, sạch và phù hợp cho quá trình sản xuất bột giấy.
Bước 2: Nghiền và nấu bột giấy
Nguyên liệu sau xử lý được đưa vào công đoạn nấu và nghiền để tạo thành bột giấy.
- Quá trình nấu bột (phổ biến nhất là quy trình Kraft) giúp tách lignin ra khỏi sợi cellulose.
- Sau đó, bột được nghiền để làm tơi sợi, tăng khả năng liên kết giữa các sợi cellulose.
Công đoạn này quyết định trực tiếp đến độ bền và cấu trúc của giấy thành phẩm.
Bước 3: Tẩy trắng và pha trộn phụ gia
Bột giấy tiếp tục được xử lý để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của từng loại giấy.
- Tẩy trắng giúp giấy đạt độ sáng phù hợp với mục đích sử dụng.
- Pha trộn phụ gia nhằm điều chỉnh các đặc tính như độ mịn, độ bền, độ cứng và khả năng in ấn.
Tỷ lệ và loại phụ gia thay đổi theo từng dòng sản phẩm như giấy in, giấy bao bì hay giấy carton,… Vì vậy việc kiểm soát phụ gia là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng ổn định và hạn chế lãng phí.
Bước 4: Xeo giấy (định hình tờ giấy)
Ở công đoạn xeo, bột giấy được pha loãng với nước (chiếm khoảng 95–99%) rồi đưa lên lưới xeo của máy xeo giấy.
Tại đây, nước được thoát ra nhờ trọng lực và hệ thống hút chân không, dần hình thành lớp giấy mỏng liên tục. Máy xeo giấy đóng vai trò quyết định trong việc tạo hình, độ dày và sự đồng đều của tờ giấy.
Bước 5: Ép, sấy khô và cán bề mặt
Sau khi được định hình, tờ giấy ướt tiếp tục đi qua các công đoạn hoàn thiện để đạt các chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết.
- Ép: giúp loại bỏ bớt nước còn lại trong giấy và tăng liên kết giữa các sợi giấy.
- Sấy khô: sử dụng nhiệt để đưa độ ẩm của giấy về mức tiêu chuẩn phục vụ sử dụng và bảo quản.
- Cán bề mặt: làm phẳng bề mặt giấy, tăng độ mịn và độ láng theo yêu cầu của từng loại sản phẩm.
Lưu ý: Việc ép và sấy cần được kiểm soát phù hợp, vì ép hoặc sấy không đúng kỹ thuật có thể khiến giấy bị cong, giòn hoặc làm tăng mức tiêu hao năng lượng.
Bước 6: Cắt khổ, cuộn và đóng gói thành phẩm
Ở công đoạn cuối, giấy được xử lý theo quy cách thương mại để đáp ứng nhu cầu sử dụng và phân phối.
- Cắt khổ hoặc cuộn giấy: giấy được cuộn thành cuộn lớn (reeling) hoặc cắt thành các khổ tiêu chuẩn như A0 -> A4 tùy theo mục đích sử dụng.
- Kiểm tra chất lượng: kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật như độ dày, độ ẩm, độ bền và độ đồng đều bề mặt.
- Đóng gói và lưu kho: giấy đạt yêu cầu được đóng gói đúng quy chuẩn, bảo quản trong điều kiện phù hợp và sẵn sàng đưa ra thị trường.
Trong quá trình thực hiện, cần kiểm soát lực cuộn, độ chính xác khi cắt và độ ẩm kho để tránh cong mép, biến dạng hoặc hút ẩm trở lại trong quá trình lưu trữ.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy thành phẩm
Chất lượng giấy thành phẩm chịu tác động bởi nhiều yếu tố trong suốt quá trình sản xuất tại nhà máy. Dưới đây là các yếu tố quan trọng thường được kiểm soát trong thực tế sản xuất:
Chất lượng nguyên liệu đầu vào: Nguyên liệu xơ sợi quyết định trực tiếp đến độ bền, độ mịn và khả năng liên kết của giấy. Gỗ, giấy tái chế hoặc nguyên liệu phi gỗ nếu không được xử lý sạch, đồng đều sẽ khiến bột giấy kém ổn định, dẫn đến sai lệch chất lượng giữa các lô sản xuất.
Công đoạn nấu và nghiền bột giấy: Điều kiện nấu và mức độ nghiền quyết định khả năng liên kết giữa các sợi cellulose. Nếu kiểm soát không phù hợp, giấy có thể bị giòn, dễ rách hoặc không đạt yêu cầu về độ bền cơ học.
Tỷ lệ phụ gia: Tỷ lệ và cách phối trộn phụ gia ảnh hưởng trực tiếp đến độ mịn, độ bền và khả năng in ấn của giấy. Việc kiểm soát không chặt có thể gây sai lệch chất lượng giữa các lô sản xuất và làm tăng chi phí nguyên liệu.
Công nghệ xeo – ép – sấy: Mức độ ổn định của hệ thống xeo, ép và sấy quyết định độ đồng đều và tính cơ học của giấy. Công nghệ lạc hậu hoặc vận hành thiếu đồng bộ dễ dẫn đến cong giấy, bề mặt không đạt yêu cầu hoặc tiêu hao nhiều năng lượng.
Kiểm soát độ ẩm và độ dày: Độ ẩm và độ dày cần được kiểm soát liên tục trong suốt quá trình sản xuất và hoàn thiện. Sai lệch ở hai chỉ số này có thể khiến giấy khó gia công, giảm tuổi thọ sử dụng và không đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật.
Tiêu chuẩn áp dụng trong sản xuất giấy hiện nay
Để đáp ứng yêu cầu thị trường trong nước và xuất khẩu, các nhà máy giấy hiện nay thường áp dụng đồng thời nhiều bộ tiêu chuẩn kỹ thuật và hệ thống quản lý quốc tế.
- Tiêu chuẩn chất lượng giấy và bột giấy: Giấy thành phẩm cần đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật như độ bền kéo, độ xé, độ trắng, độ dày và độ ẩm. Nhiều nhà máy áp dụng các tiêu chuẩn thuộc nhóm ISO – ICS 85.020 (Paper production processes) và hệ tiêu chuẩn ASTM để đánh giá các đặc tính cơ lý của giấy trong quá trình sản xuất và trước khi xuất xưởng.
- Tiêu chuẩn môi trường trong ngành giấy
Hoạt động sản xuất giấy chịu sự kiểm soát chặt chẽ về xử lý nước thải, phát thải và sử dụng năng lượng. Tại nhiều thị trường, tài liệu BAT – Best Available Techniques for Pulp, Paper and Board được dùng làm cơ sở tham chiếu nhằm giảm tác động môi trường và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên. - Tiêu chuẩn quản lý và kiểm soát quy trình
Các hệ thống quản lý như ISO 9001, ISO 14001 và ISO 45001 được triển khai để duy trì tính nhất quán trong vận hành, giảm sai lệch chất lượng giữa các lô sản xuất và hỗ trợ cải tiến quy trình theo dữ liệu thực tế.
Các loại giấy phổ biến
Tùy theo mục đích sử dụng, giấy được sản xuất với những yêu cầu kỹ thuật khác nhau về độ bền, độ mịn, độ trắng và khả năng gia công. Trong thực tế nhà máy, các loại giấy thường được phân nhóm theo ứng dụng để thuận tiện cho thiết kế quy trình và kiểm soát chất lượng.
- Giấy in – viết: Bao gồm giấy photocopy, giấy in sách, giấy văn phòng. Loại giấy này yêu cầu độ trắng, độ mịn và khả năng bám mực ổn định, phù hợp với các công đoạn in ấn tốc độ cao.
- Giấy bao bì và carton: Được sử dụng để sản xuất thùng carton, hộp giấy và bao bì công nghiệp. Giấy bao bì ưu tiên độ bền kéo, độ chịu lực và khả năng tạo sóng, đáp ứng yêu cầu bảo vệ hàng hóa trong vận chuyển và lưu kho.
- Giấy tissue và giấy gia dụng: Gồm giấy vệ sinh, khăn giấy, giấy lau. Nhóm này cần độ mềm, khả năng thấm hút và an toàn khi tiếp xúc với da, nên quy trình sản xuất và kiểm soát phụ gia có yêu cầu riêng.
- Giấy tráng phủ và giấy mỹ thuật: Dùng trong in ấn cao cấp, quảng cáo và bao bì cao cấp. Giấy thường được tráng phủ để tăng độ láng, độ bóng và khả năng tái tạo màu sắc khi in.
- Giấy chuyên dụng: Bao gồm giấy cách điện, giấy lọc, giấy chống thấm hoặc giấy kỹ thuật. Mỗi loại có yêu cầu kỹ thuật riêng, đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ từ công thức bột giấy đến công đoạn hoàn thiện.
Kiểm soát và tối ưu quy trình sản xuất giấy trong nhà máy với Cleeksy
Trong sản xuất giấy, mỗi công đoạn đều tạo ra dữ liệu về nguyên liệu, năng lượng, chất lượng và thời gian vận hành. Khi các thông tin này bị phân tán giữa sổ tay, file Excel hoặc từng bộ phận riêng lẻ, nhà máy rất khó kiểm soát tính ổn định của quy trình và phát hiện sớm sai lệch.
Phần mềm quản lý sản xuất Cleeksy hỗ trợ nhà máy giấy xây dựng một hệ thống quản lý tập trung, giúp theo dõi và kiểm soát quy trình sản xuất theo thời gian thực, thay vì xử lý sự cố khi sản phẩm đã hoàn thiện.
- Theo dõi xuyên suốt từng công đoạn sản xuất: Dữ liệu từ nấu bột, xeo – ép – sấy đến cắt cuộn và đóng gói được liên kết trong một luồng thống nhất, giúp bộ phận kỹ thuật dễ dàng nhận diện điểm nghẽn hoặc công đoạn gây sai lệch chất lượng.
- Kiểm soát thông số kỹ thuật và độ ổn định sản xuất: Các chỉ tiêu như độ ẩm, độ dày, tỷ lệ phụ gia và năng suất máy được theo dõi theo ca, theo lô, giảm rủi ro biến động giữa các mẻ sản xuất.
- Giảm phụ thuộc vào báo cáo thủ công: Thay vì tổng hợp số liệu rời rạc cuối ngày hoặc cuối tháng, hệ thống hỗ trợ cập nhật và trực quan hóa dữ liệu vận hành, giúp quản lý ra quyết định nhanh và có cơ sở.
- Hỗ trợ đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng và môi trường: Việc lưu vết dữ liệu sản xuất, tiêu hao năng lượng và xử lý nước thải giúp nhà máy thuận lợi hơn trong kiểm tra nội bộ, đánh giá định kỳ và tuân thủ các tiêu chuẩn ngành.
- Tạo nền tảng cho cải tiến liên tục: Khi quy trình được đo lường và chuẩn hóa, nhà máy có thể từng bước tối ưu chi phí, nâng cao chất lượng giấy thành phẩm và cải thiện hiệu quả vận hành dài hạn.
Kết luận
Quy trình sản xuất giấy trong nhà máy là một chuỗi công đoạn liên kết chặt chẽ, nơi chỉ một điểm vận hành không ổn định cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng và chi phí toàn dây chuyền. Vì vậy, việc kiểm soát quy trình theo dữ liệu và tiêu chuẩn thống nhất ngày càng trở nên quan trọng. Để quản lý và tối ưu quy trình sản xuất giấy hiệu quả hơn, doanh nghiệp có thể liên hệ phần mềm quản lý sản xuất Cleeksy.
