Bên trong quy trình sản xuất giấy – Hành trình của một tờ giấy

Giấy là một trong những phát minh vĩ đại nhất của loài người — một vật liệu tưởng chừng giản đơn nhưng lại góp phần định hình nền văn minh nhân loại. Từ việc ghi chép, in ấn tri thức cho đến bao bì, y tế và công nghiệp, giấy hiện diện ở hầu hết mọi lĩnh vực của đời sống.

Ít ai biết rằng, để tạo nên một tờ giấy mỏng nhẹ ấy là cả một quy trình sản xuất công phu, tỉ mỉ và đòi hỏi công nghệ cao, kết hợp giữa kỹ thuật cơ khí, hóa học và tự động hóa. Trong bài viết dưới đây, MISA AMIS sẽ cùng bạn đọc tìm hiểu chi tiết về lịch sử hình thành, các giai đoạn trong quy trình sản xuất giấy hiện đại, cũng như xu hướng tự động hóa nhà máy giấy trong thời đại 4.0.

1. Giới thiệu về ngành sản xuất giấy

Giấy xuất hiện đầu tiên tại Trung Quốc vào khoảng năm 105 sau Công nguyên, do Thái Luân – một quan thái giám của triều Hán – phát minh. Ông đã sử dụng hỗn hợp từ vỏ cây, vải vụn, lưới cá cũ và tre nghiền nát, rồi phơi khô thành tấm mỏng để viết. Phát minh này được xem là bước ngoặt vĩ đại trong lịch sử văn minh nhân loại, thay thế các vật liệu ghi chép thô sơ như tre, lụa, da thú hay đá.

Từ Trung Quốc, kỹ thuật làm giấy dần lan sang Trung Á, Ba Tư và Ả Rập qua con đường tơ lụa. Đến thế kỷ VIII, người Ả Rập đã cải tiến công nghệ, sử dụng búa giã cơ học và nước chảy để nghiền nguyên liệu, giúp tăng năng suất. Sau đó, nghề làm giấy tiếp tục được truyền sang châu Âu vào thế kỷ XII, mở ra thời kỳ phát triển mạnh mẽ của ngành xuất bản và giáo dục.

Đến thế kỷ XIX, cuộc Cách mạng công nghiệp đã thay đổi toàn bộ quy trình sản xuất giấy. Máy xeo giấy đầu tiên ra đời năm 1798 tại Pháp và được cải tiến liên tục, cho phép sản xuất giấy liên tục, khổ lớn và chi phí thấp. Nguyên liệu cũng chuyển dần từ vải vụn sang gỗ nghiền và bột giấy hóa học, đặt nền móng cho ngành công nghiệp giấy hiện đại ngày nay.

Hãy cùng điểm qua một vài “fact” thú vị để thấy ngành tưởng chừng quen thuộc này thực ra đa sắc màu và sáng tạo đến nhường nào.

• Trung Quốc hiện là quốc gia có sản lượng giấy và bột giấy lớn nhất thế giới, chiếm khoảng > 24–27 % tổng sản lượng toàn cầu.
• Ở châu Âu, ngành giấy chiếm khoảng ¼ sản lượng toàn cầu, và raw-material (nguyên liệu thô) của ngành này chủ yếu là gỗ (chiếm ~93 % trong một số khảo sát) cùng với cây khác, sợi phụ.

• Có những loại giấy rất độc đáo về chất liệu và phương pháp làm thủ công, ví dụ:

  • Giấy dó (Việt Nam) — làm từ vỏ cây dó (Rhamnoneuron) theo cách thủ công, có thể giữ được vài trăm tới vài nghìn năm.

  • Lokta paper (Nepal) — làm từ vỏ cây Daphne, là loại giấy thủ công truyền thống của Nepal; bền, chống ẩm, chống mối mọt.

  • Khoi paper (Thái Lan / Campuchia) — làm từ vỏ cây khoi (Streblus asper), sản xuất từ thế kỷ 15, dùng cho sách gấp truyền thống.

Tải miễn phí bộ tài liệu: HƯỚNG DẪN THIẾT LẬP QUY TRÌNH CHO DOANH NGHIỆP – TẶNG KÈM 50+ MẪU QUY TRÌNH CHI TIẾT TỪNG PHÒNG BAN 

2. Nguyên liệu chính trong quy trình sản xuất giấy

Nguyên liệu chính trong quy trình sản xuất giấy gồm hai nhóm lớn: nguyên liệu xơ sợi (làm nên tờ giấy) và phụ gia (tạo đặc tính cho giấy). Cụ thể như sau:

2.1. Nguyên liệu xơ sợi – thành phần chính

Đây là “linh hồn” của tờ giấy, quyết định độ bền, trắng và mịn.

• Gỗ: chiếm tỷ lệ lớn nhất, đặc biệt là gỗ mềm (thông, tùng) cho sợi dài – giúp giấy dai, và gỗ cứng (bạch đàn, keo, phong) cho sợi ngắn – giúp bề mặt mịn.
• Tre, nứa, rơm, bã mía, sậy: được sử dụng phổ biến ở các nước châu Á – nơi nguồn gỗ hạn chế, giúp tận dụng phụ phẩm nông nghiệp.
• Giấy tái chế: ngày càng quan trọng trong xu hướng sản xuất xanh, giúp giảm khai thác rừng và tiết kiệm năng lượng.

2.2. Phụ gia trong sản xuất giấy

Phụ gia giúp giấy có độ trắng, độ nhẵn, độ bền và khả năng chống thấm mực tốt hơn.

• Chất độn: như cao lanh, talc, carbonate canxi – tăng độ trắng, độ mịn và độ đục.
• Chất keo: nhựa thông, tinh bột, nhựa tổng hợp – giúp chống thấm nước và tăng độ bền bề mặt.
• Chất tẩy trắng và nhuộm màu: hydrogen peroxide, chlorine dioxide, phẩm màu.
• Chất trợ nghiền, chất chống dính, chất phân tán – giúp tối ưu quá trình xeo và ép giấy.

Xem thêm: Top 10 phần mềm quản lý sản xuất tốt nhất cho doanh nghiệp

3. Các giai đoạn chi tiết của quy trình sản xuất giấy

Quy trình sản xuất giấy là sự kết hợp giữa khoa học – kỹ thuật – và kinh nghiệm thực tiễn, chuyển hóa những nguyên liệu thô như gỗ, tre, giấy phế liệu thành những tờ giấy mỏng nhẹ, bền đẹp. Toàn bộ quá trình thường trải qua sáu giai đoạn chính, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu đến khi thành phẩm được cuộn, cắt và đóng gói.

3.1. Chuẩn bị nguyên liệu (gỗ, tái chế)

Đây là giai đoạn đầu tiên và cũng là nền tảng của cả quy trình. Nguyên liệu được chuẩn bị có thể là gỗ tự nhiên, tre nứa, hay giấy tái chế, tùy theo loại sản phẩm cần sản xuất.

Với gỗ:

• Gỗ được lựa chọn kỹ (chủ yếu là bạch đàn, keo, thông) rồi cắt thành khúc nhỏ, bóc vỏ, và băm vụn thành dăm gỗ.
• Dăm gỗ phải có kích thước đồng đều để đảm bảo quá trình nấu bột diễn ra đều và hiệu quả.

Với giấy tái chế:

• Giấy phế liệu được phân loại theo màu, loại và độ sạch, loại bỏ tạp chất như kim loại, nhựa, ghim, keo dán.
• Sau đó, được ngâm trong nước và khuấy tơi để thu được bột tái chế.

Lưu ý: Giai đoạn này yêu cầu kiểm soát độ ẩm và tạp chất rất chặt chẽ, vì chỉ cần lẫn một ít nhựa hoặc kim loại cũng có thể làm hỏng cả mẻ nấu bột.

3.2. Nghiền và nấu bột giấy

Khi nguyên liệu đã được chuẩn bị xong, chúng được đưa vào nồi nấu áp suất cùng dung dịch kiềm như NaOH hoặc Na₂S để tách lignin – chất “keo” tự nhiên kết dính các sợi gỗ. Đây được gọi là quy trình nấu kraft (hoặc nấu sunfit trong một số trường hợp).

Sau khi nấu, hỗn hợp được rửa nhiều lần để loại bỏ hóa chất, rồi chuyển qua máy nghiền. Giai đoạn nghiền giúp sợi cellulose tơi ra, tạo khả năng kết dính cao hơn khi tạo tờ giấy. Tuy nhiên, kỹ sư phải điều chỉnh mức độ nghiền phù hợp – nếu nghiền quá kỹ, sợi sẽ gãy ngắn khiến giấy yếu; nếu chưa đủ, bề mặt giấy sẽ thô ráp và không đều.

3.3. Tẩy trắng và xử lý hóa chất

Mục tiêu là đạt màu trắng và độ tinh khiết cao cho bột giấy.

Tẩy trắng:

• Dùng hóa chất như chlorine dioxide, hydrogen peroxide, hoặc ozone để loại bỏ lignin còn sót.
• Thực hiện qua nhiều công đoạn rửa và trung hòa.

Xử lý phụ gia: Thêm chất keo, chất độn, tinh bột để cải thiện độ mịn, độ trắng, độ bền và khả năng chống thấm.

Lưu ý: Đây là công đoạn có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường cao, nên các nhà máy hiện nay áp dụng quy trình tẩy trắng không clo (ECF, TCF) để giảm độc hại.

3.4. Định hình tờ giấy

Nếu các giai đoạn trước chuẩn bị nguyên liệu, thì đây chính là thời điểm “tờ giấy được sinh ra”.

Bột giấy được pha loãng với nước (tỷ lệ 1:100) rồi đổ lên lưới xeo chuyển động liên tục trong máy Fourdrinier. Khi hỗn hợp chảy qua, nước được hút dần ra khỏi bột nhờ trọng lực và hệ thống hút chân không, để lại lớp sợi cellulose liên kết tự nhiên với nhau.

Tốc độ chuyển động của lưới, áp suất hút và độ rung phải được kiểm soát cực kỳ chính xác, vì chỉ cần sai lệch nhỏ, tờ giấy sẽ mất độ đồng đều hoặc bị rách mép. Đây là giai đoạn đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao và kinh nghiệm vận hành lâu năm.

3.5. Ép, sấy khô và cán bóng

Sau khi được định hình, tờ giấy vẫn còn chứa khoảng 60–70% nước. Để trở nên khô và bền, nó phải đi qua ba công đoạn: ép – sấy – cán.

Đầu tiên, tờ giấy được ép qua hệ thống trục lăn để giảm độ ẩm xuống còn một nửa. Tiếp đó, nó đi qua dàn sấy hơi nóng ở 100–120°C, giúp bay hơi phần nước còn lại. Cuối cùng, giấy được cán bóng bằng trục thép hoặc trục đá, giúp bề mặt mịn, bóng và dễ in ấn.

Nếu nhiệt độ sấy quá cao hoặc tốc độ ép không đồng đều, giấy có thể bị cong, giòn hoặc đổi màu – vì vậy, đây là công đoạn cần kiểm soát nhiệt – áp cực kỳ nghiêm ngặt.

3.6. Cắt cuộn & đóng gói

Giai đoạn hoàn thiện sản phẩm trước khi phân phối.

• Giấy sau khi cuộn thành khổ lớn sẽ được cắt theo kích thước tiêu chuẩn: khổ A, B, hoặc theo yêu cầu khách hàng.
• Sau đó, được kiểm tra chất lượng (độ trắng, độ dày, độ bền kéo, độ ẩm).
• Cuối cùng, đóng gói bằng màng chống ẩm và dán nhãn trước khi đưa ra thị trường.

Toàn bộ quy trình kết thúc khi những tờ giấy hoàn hảo được giao tới tay người tiêu dùng – kết quả của cả chuỗi công nghệ tinh vi và bàn tay con người tỉ mỉ từ đầu đến cuối.

Nên đọc: Hướng dẫn xây dựng sơ đồ quy trình sản xuất cho doanh nghiệp (kèm mẫu tải về)

4. Tiêu chuẩn áp dụng trong sản xuất giấy hiện nay

Các nhà máy từ châu Âu đến châu Á đang áp dụng nhiều bộ tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm, an toàn môi trường, cũng như nâng cao khả năng cạnh tranh khi xuất khẩu.

• International Organization for Standardization (ISO) có nhiều tiêu chuẩn liên quan đến giấy-bột-giấy-bìa, như thuộc lĩnh vực ICS 85.020 “Paper production processes”.
• Tiêu chuẩn của American Society for Testing and Materials (ASTM) áp dụng cho giấy và bao bì: xác định đặc tính vật lý, cơ học và hóa học (độ bền kéo, độ xé, tính axit/bazơ…) để đánh giá sản phẩm giấy.
• Các nhà máy giấy thường áp dụng các hệ thống quản lý như ISO 9001 (quản lý chất lượng), ISO 14001 (quản lý môi trường), ISO 45001 (an toàn lao động) để đáp ứng yêu cầu vận hành toàn cầu.
• Ở khía cạnh môi trường và kỹ thuật sản xuất bột-giấy/ giấy-bìa, khu vực châu Âu có tài liệu “Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Pulp, Paper and Board” dùng làm chuẩn tham khảo cho hoạt động sạch hơn.

Tại Việt Nam, doanh nghiệp sản xuất giấy phải tuân thủ đồng thời các tiêu chuẩn kỹ thuật, môi trường và năng lượng, trong khi trên thế giới, nhiều nhà máy đã chuyển sang hệ thống đánh giá toàn diện theo ISO và BAT (Best Available Techniques). Những tiêu chuẩn này không chỉ quy định cách vận hành, kiểm soát chất lượng sản phẩm mà còn đặt ra yêu cầu nghiêm ngặt về xử lý nước thải, tiêu hao năng lượng và sử dụng nguyên liệu tái chế — thể hiện cam kết của ngành giấy đối với phát triển bền vững.

Tham khảo: Quy trình kiểm soát chất lượng sản phẩm hiệu quả trong sản xuất

5. Các loại giấy phổ biến & ứng dụng

Giấy ngày nay không chỉ đơn thuần là vật liệu để viết hay in ấn, mà đã trở thành chất liệu đa năng được sử dụng trong hầu hết mọi lĩnh vực — từ giáo dục, bao bì, đến y tế, công nghiệp và nghệ thuật.

• Giấy in – viết

Đây là loại giấy quen thuộc nhất trong đời sống hàng ngày. Giấy in – viết thường có bề mặt nhẵn, trắng sáng, trọng lượng trung bình từ 60 – 120 g/m², thích hợp cho máy in, photocopy, sổ tay, sách giáo khoa và tài liệu văn phòng.

• Giấy bao bì – công nghiệp

Nhóm giấy này chiếm tỷ trọng sản xuất lớn nhất trong ngành giấy hiện nay, đặc biệt là khi thương mại điện tử phát triển mạnh. Các loại phổ biến gồm: Giấy Kraft, giấy duplex, Giấy carton (corrugated board)

• Giấy mỹ thuật và in ấn cao cấp

Nhóm giấy này phục vụ các nhu cầu mang tính thẩm mỹ hoặc nghệ thuật cao. Các loại tiêu biểu như: Giấy mỹ thuật (art paper), giấy Bristol, giấy Couches… Loại giấy này thường có định lượng cao (150–350 g/m²), giúp hình ảnh nổi bật, sắc nét và sang trọng.

• Giấy chuyên dụng và đặc biệt

Ngoài các loại thông thường, ngành giấy còn phát triển nhiều sản phẩm chuyên dụng phục vụ từng lĩnh vực cụ thể: Giấy tissue (giấy vệ sinh, khăn giấy, khăn ướt), giấy than, giấy in nhiệt, giấy chống ẩm, chống dầu, chống nước…

• Giấy tái chế và giấy sinh học

Song hành với xu hướng phát triển bền vững, giấy tái chế và giấy thân thiện môi trường ngày càng chiếm vị trí quan trọng.

Chúng được sản xuất từ giấy đã qua sử dụng, bã mía, rơm, tre hoặc sợi cellulose sinh học, vừa giảm gánh nặng cho rừng tự nhiên, vừa tiết kiệm năng lượng và nước.

6. Tự động hoá quy trình sản xuất trong nhà máy giấy với MISA AMIS Sản xuất từ MISA AMIS

Ngành sản xuất giấy hiện nay đang chịu sức ép lớn từ cả hai phía: chi phí nguyên liệu tăng cao và yêu cầu kiểm soát chất lượng – môi trường ngày càng nghiêm ngặt. Trong khi đó, nhiều nhà máy vẫn vận hành theo cách truyền thống — ghi chép thủ công, dữ liệu phân tán, khó nắm bắt năng suất và tiêu hao thực tế. Điều này khiến doanh nghiệp khó tối ưu chi phí, khó truy xuất nguồn gốc và mất kiểm soát trong các khâu sản xuất.

MISA AMIS Sản xuất là giải pháp quản lý sản xuất thông minh được MISA phát triển nhằm giúp doanh nghiệp sản xuất nói chung và doanh nghiệp ngành giấy nói riêng tự động hoá toàn bộ quy trình vận hành từ kế hoạch đến giá thành.

Dùng thử miễn phí

Giải pháp này cho phép nhà máy:

• Lập kế hoạch sản xuất tự động (MRP) dựa trên đơn hàng, năng lực máy và tồn kho thực tế.
• Theo dõi tiến độ và năng suất dây chuyền theo thời gian thực qua bảng điều khiển (Dashboard).
• Ghi nhận dữ liệu tiêu hao nguyên liệu, nhân công, năng lượng tự động từ xưởng sản xuất.
• Cảnh báo chậm tiến độ, vượt định mức, giúp quản lý phát hiện và xử lý sớm vấn đề.

Ví dụ: Khi đơn hàng giấy kraft được đặt, hệ thống tự động kiểm tra tồn kho bột giấy, hóa chất, vật tư đóng gói và lập kế hoạch sản xuất tối ưu theo năng lực từng dây chuyền.

Một điểm mạnh nổi bật của MISA AMIS Sản xuất là khả năng kết nối liền mạch với các phần mềm trong hệ sinh thái MISA AMIS như:

• AMIS Kế toán: Tự động cập nhật giá thành theo từng lệnh sản xuất, phản ánh chính xác chi phí vật tư – nhân công – điện nước.
• AMIS Mua hàng & Kho: Liên kết dữ liệu tồn kho, cảnh báo thiếu nguyên liệu và tự động đề xuất mua bổ sung.
• AMIS Quy trình: Tạo luồng phê duyệt điện tử cho kế hoạch sản xuất, yêu cầu xuất kho hoặc thay đổi định mức.

Sự đồng bộ này giúp doanh nghiệp loại bỏ hoàn toàn tình trạng “mỗi bộ phận một file Excel”, đồng thời đảm bảo báo cáo tài chính phản ánh đúng thực tế sản xuất.

Khi ứng dụng MISA AMIS Sản xuất, doanh nghiệp không chỉ dừng lại ở việc số hoá dữ liệu, mà còn tiến tới mô hình nhà máy giấy thông minh (Smart Paper Factory).

Nhận báo giá tốt nhất

Hệ thống hỗ trợ:

• Thu thập dữ liệu từ cảm biến IoT, giám sát độ ẩm, nhiệt độ, độ tiêu hao bột và hóa chất.
• Phân tích dữ liệu bằng AI, dự báo thời gian bảo trì máy móc, tối ưu lịch sản xuất.
• Truy cập trên di động, giúp quản đốc, kế toán hay lãnh đạo đều nắm tình hình nhà máy mọi lúc, mọi nơi.

Trải nghiệm miễn phí 14 ngày – Tự động hoá toàn bộ quy trình sản xuất với AMIS Sản xuất.

Chỉ trong 14 ngày dùng thử, bạn có thể:

• Trải nghiệm đầy đủ tính năng từ lập kế hoạch, quản lý định mức, đến tính giá thành.

• Theo dõi hiệu suất dây chuyền, tồn kho và tiêu hao nguyên liệu theo thời gian thực.

Đăng ký ngay để nhận tài khoản dùng thử miễn phí 14 ngày và khám phá cách hàng trăm doanh nghiệp sản xuất giấy đã tối ưu chi phí – tăng lợi nhuận cùng AMIS Sản xuất.

Kết luận

Một tờ giấy tưởng chừng đơn giản, nhưng đằng sau đó là quy trình tinh vi gồm hàng chục công đoạn, từ chọn nguyên liệu, nấu bột, xeo giấy đến ép, sấy, cắt và đóng gói — mỗi khâu đều đòi hỏi kỹ thuật chính xác và kiểm soát nghiêm ngặt.

Trong thời đại công nghiệp 4.0, ngành giấy không chỉ dừng lại ở việc nâng cao năng suất, mà còn hướng tới sản xuất xanh – tiết kiệm năng lượng – giảm phát thải. Việc ứng dụng các giải pháp số như MISA AMIS Sản xuất đã mở ra bước tiến mới, giúp các nhà máy tự động hóa quy trình, quản trị chi phí và truy xuất dữ liệu theo thời gian thực, tiến gần hơn đến mô hình “nhà máy giấy thông minh”.