Luận văn thạc sĩ kỹ thuật tính toán thiết kế hệ thống truyền động và kết cấu của máy ép chỉnh hình gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - HỒ MINH TÚ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA MÁY ÉP CHỈNH HÌNH GỖ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đồng Nai, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - HỒ MINH TÚ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA MÁY ÉP CHỈNH HÌNH GỖ CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÁY, THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ GỖ GIẤY MÃ SỐ: 60.54.03.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐẶNG ĐÌNH BƠI Đồng Nai, 2012 ĐẶT VẤN ĐỀ Q trình sản xuất ngày địi hỏi khối lượng nguyên liệu ngảy nhiều Trong đó, khả cung cấp gỗ từ rừng tự nhiên ngày hạn chế, chí khơng thể cung cấp, định đóng cửa rừng tự nhiên Chính phủ Từ đó, khiến cho nguồn nguyên liệu ngành chế biến gỗ phải nhập khẩu, phải sử dụng cách có hiệu gỗ rừng trồng mọc nhanh Đồng thời, triệt để tận dụng phế liệu gỗ sản xuất Lâm nghiệp, bao gồm gỗ tỉa thưa, cành ngọn, gãy đổ khai thác rừng trồng lõi gỗ sau bóc ván mỏng Hiện nay, loại thứ phế liệu thường làm chất đốt bỏ phí Vì vậy, nghiên cứu sử dụng gỗ rừng trồng mọc nhanh thứ phế liệu sản xuất lâm nghiếp nói làm nguồn cung cấp nguyên liệu cho sản xuất sản phẩm mộc trang trí nội thất cần thiết Gỗ rừng trồng có nhiều ưu điểm sinh khối lớn, suất cao, chu kỳ khai thác ngắn, số lồi có khả tái sinh mạnh Nhưng, gỗ rừng trồng mọc nhanh hầu hết có độ bền tự nhiên kém, tính chất học khơng cao, khối lượng thể tích thấp Gỗ tỉa thưa, cành ngọn, lõi gỗ bóc, có điểm chung lả đường kính nhỏ, chất lượng gỗ kém, độ bền học thấp Để sử dụng gỗ rừng trồng mọc nhanh, lõi gỗ bóc, cành ngọn, gỗ nhỏ tia thưa có đường kính nhỏ, nguồn ngun liệu ổn định có độ bền đạt yêu cầu sản xuất sản phẩm gỗ cần phải nâng cao tính chất học độ bền tự nhiên chúng Vấn đề giải nhiều phương pháp có cách nâng cao khối lượng thể tích gỗ Bởi vì, khối lượng thể tích tỷ lệ thuận với cường độ chịu lực phản ánh tương đối tồn diện cho tính chất học vật liệu Một giải pháp kỹ thuật để nâng cao khối lượng thể tích gỗ sử dụng cơng nghệ biến tính, vậy, muốn ứng dụng cơng nghệ này, cần phải có hệ thống thiết bị có khả đáp ứng yêu cầu nén thay đổi hình dạng kích thước nhằm làm thay đổi tính vật liệu gỗ Với trường hợp gỗ trịn phế liệu có đường kính nhỏ nói trên, khơng thể xẻ thành thanh, xẻ khơng hiệu Vì thế, cần sử dụng cơng nghệ biến tính theo phương thức nén để biến dạng gỗ trịn có đường kính nhỏ, độ bền tự nhiên thấp trở thành nguồn nguyên liệu có tiết diện ngang hình vng chữ nhật độ bền tự nhiên đáp ứng yêu cầu cần thiết nguyên liệu sản xuất sản phẩm mộc dân dụng, ván ghép trang trí nội thất Đồng thời không tạo phế liệu không ảnh hưởng xấu đến môi trường Tuy nhiên, để triển khai công nghệ nén chỉnh hình gỗ trịn đường kính nhỏ thành gỗ có tiết diện ngang hình chữ nhật thực tế cịn hạn chế khơng có máy thiết bị để phù hợp để sử dụng Từ phân tích trên, chúng tơi đề xuất thực đề tài: “Tính tốn, thiết kế hệ thống truyền động kết cấu máy ép chỉnh hình gỗ” để góp phần nâng cao chất lượng nguyên liệu lĩnh vực sản xuất đồ mộc trang trí nội thất 3 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trong xu hội nhập giới Việt Nam, với bước phát triển mặt xã hội, trị, kinh tế nhu cầu sử dụng sản phẩm đồ mộc dân dụng từ gỗ tự nhiên đòi hỏi ngày tăng dẫn tới tình trạng gỗ rừng tự nhiên nước ta suy giảm nghiêm trọng Gỗ rừng trồng Việt Nam giữ vai trò quan trọng, có xu hướng dần tiến tới thay gỗ rừng tự nhiên, nguồn nguyên liệu chủ yếu, thiếu cho công nghiệp chế biến gỗ Gỗ rừng trồng có nhiều ưu điểm sinh khối lớn, suất cao, khả tái sinh mạnh Nhưng có số khiếm khuyết dễ nhận thấy là: hầu hết số có độ bền tự nhiên thấp, tính chất học khơng cao khối lượng thể tích thấp Để nâng cao chất lượng nguyên liệu gỗ rừng trồng, biện pháp kỹ thuật lâm sinh chọn giống, gieo trồng, chăm sóc, tỉa thưa (có thể đáp ứng phần yêu cầu nguyên liệu chế biến, biện pháp áp dụng đại trà khó kiểm sốt) cịn có biện pháp kỹ thuật khác cơng nghệ biến tính ngun liệu Khi sử dụng biện pháp biến tính nguyên liệu có nhiều tính ưu việt như: mức độ đa dạng hóa sản phẩm ngun liệu cao; tính chất sản phẩm thay đổi theo u cầu; dễ thích ứng với yêu cầu sản xuất công nghiệp Khối lượng thể tích gỗ tỷ lệ thuận với cường độ chịu lực gỗ đại lượng có khả phản ánh tương đối trung thực tính chất học loại vật liệu Muốn nâng cao tính chất học gỗ có khối lượng thể tích thấp thực theo cách: giữ nguyên khối lượng giảm thể tích; giữ nguyên thể tích tăng thêm khối lượng vật cách điền thêm vào lượng vật chất định; thực đồng thời hai biện pháp Theo cách đó, phần lớn tính chất học, vật lý gỗ có thay đổi theo chiều hướng tăng lên đáng kể so với gỗ nguyên liệu ban đầu, có số tính chất thay đổi theo chiều hướng tiêu cực buộc người làm công nghệ phải nghiên cứu kỹ chế tác động yếu tố làm nên thay đổi tiêu chí u cầu sản phẩm để thực biện pháp xử lý thích ứng Hiện nay, sản phẩm đồ mộc dân dụng đồ chơi cho trẻ em làm từ gỗ đa dạng chủng loại, mẫu mã; song song với gia tăng số lượng địi hỏi chất lượng loại hình sản phẩm ngày cao khắt khe Do vậy, tiêu kỹ thuật công nghệ sản xuất cần phải đạt yêu cầu: Sản phẩm an toàn cao sử dụng (vì chúng sản phẩm tiếp xúc với người) giảm thiểu tiêu hao lượng, hạn chế gây ô nhiễm môi trường Về sản phẩm, tuỳ theo loại hình sản phẩm định mà định lựa chọn xử lý nguyên liệu hợp lý để tạo cho sản phẩm có giá thành thấp đạt yêu cầu an toàn sử dụng là: Cường độ học - đảm bảo đủ lớn để an toàn sử dụng; Gỗ mịn - dễ làm bề mặt, không trầy xước, an toàn sử dụng; Độ dãn nở thấp - khơng gây khó khăn q trình sử dụng điều kiện môi trường thay đổi; Gỗ sáng màu - dễ xử lý, thay đổi màu sắc Về kỹ thuật, ngồi việc lựa chọn cơng nghệ sản xuất cho hạn chế tối đa chất thải gây ô nhiễm môi trường - trực tiếp gián tiếp đến môi trường sống người; sử dụng lượng “sạch” khơng có có khí thải lượng sử dụng mức tiết kiệm - cịn có vấn đề khác khơng quan trọng việc lựa chọn đặc tính gỗ nguyên liệu Cho dù gỗ nguyên liệu có khối lượng thể tích thấp hay cao gỗ phẩm hay gỗ thứ phẩm ta biết cách xử lý làm tốt đặc điểm ưu việt hạn chế nhược điểm chúng có vật liệu q cho sản xuất; đồng thời góp phần sử dụng hiệu vốn rừng, phát triển rừng theo hướng bền vững xã hội ta ngày Xét công nghệ biến tính nâng cao khối lượng thể tích nguyên liệu gỗ biện pháp sử dụng thiết bị, máy móc chưa triệt để đáp ứng yêu cầu sử dụng Xuất phát từ lý trên, chọn thực đề tài: “Tính tốn, thiết kế hệ thống truyền động kết cấu máy ép chỉnh hình gỗ” 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Trong cơng nghệ chế biến gỗ, nâng cao tính chất học khả chống chịu với môi trường sử dụng mục đích cơng nghệ biến tính gỗ Do vậy, luận văn công nghệ nâng cao tính chất lý gỗ hiểu cơng nghệ biến tính gỗ Có hai trường phái biến tính gỗ chủ yếu là: a) Cơng nghệ biến tính gỗ - làm thay đổi chủ yếu chất gỗ mà q trình xử lý gỗ hồn tồn hố chất sinh hoá lượng cực mạnh lượng hạt nhân, sóng điện từ để làm tác nhân thay đổi đáng kể cấu trúc tế bào, thành phần chất gỗ (khi lượng gỗ không thay đổi thay đổi không đáng kể lại có thay đổi lớn chất) Theo quan điểm này, số nhà khoa học nhiều nước khối EU cho đạt mục tiêu nâng cao độ bền tự nhiên gỗ (chống nấm mốc, côn trùng phá hoại) mà cần lượng không nhiều hóa chất tẩm vào gỗ để bảo quản gỗ coi cơng nghệ biến tính gỗ 6 b) Cơng nghệ biến tính gỗ - làm thay đổi lượng gỗ mà thường thay đổi mật độ vật chất gỗ đơn vị thể tích mà khơng thay đổi thay đổi khơng đáng kể cấu trúc gỗ Với quan điểm khối lượng thể tích gỗ đại lượng đặc trưng cho đặc điểm, tính chất gỗ Từ đại lượng mà ta ước đoán khả chịu lực vật liệu gỗ nguyên liệu gỗ biến tính Cũng theo ngun tắc đó, ngun lý thực tế cơng nghệ biến tính gỗ theo hai hướng là: - Giữ nguyên khối lượng gỗ mà giảm thể tích; ngun lý biến tính nhiệt sản phẩm gỗ nén; - Tăng khối lượng gỗ cách bổ sung vào gỗ lượng vật chất định giữ ngun giảm thể tích; ngun lý biến tính hố/hố sản phẩm đặc trưng cho sản phẩm gỗ tẩm, gỗ cường hố, polime hố gỗ 1.2.1 Một số loại hình sản phẩm gỗ biến tính 1.2.1.1 Gỗ nén Gỗ nén sản xuất theo phương pháp sử dụng đặc tính rỗng xốp gỗ để dồn nén gỗ làm cho có mật độ lớn đơn vị thể tích, tức làm tăng khối lượng thể tích gỗ từ tăng độ cứng, độ bền học vật liệu Gỗ nén sản phẩm cịn có tên gọi: Lignstone chủ yếu sử dụng làm thoi dệt, ống sợi, tay nắm công cụ, chế tạo chi tiết có khả chịu mài mịn, tự bôi trơn chi tiết máy ô tô, máy nông nghiệp Nhược điểm gỗ nén điều kiện ẩm ướt kích thước khơng ổn định có khả đàn hồi trở lại 1.2.1.2 Gỗ tẩm keo Để khắc phục nhược điểm gỗ nén, nhà khoa học nghiên cứu đưa vào gỗ số chất hoá học nhằm ổn định hình dạng kích thước sản phẩm đồng thời tăng cường độ chịu lực; loại hình sản phẩm đơn giản sử dụng hoá chất gỗ ngâm tẩm (Impreg) hay cịn gọi gỗ tẩm keo Loại hình sản phẩm khơng thấm nước có ưu điểm rõ hệ số co giãn kích thước nhỏ, nhiên để đạt điều phải sử dụng lượng hóa chất khơng nhỏ q trình sản xuất 1.2.1.3 Ván ép lớp Có loại hình sản phẩm từ gỗ mà tính dị hướng khơng đáng kể tác dụng độ ẩm khơng lớn tới tính chất gỗ biến tính, ván ép lớp (Compreg) Người ta sử dụng phương pháp xếp ván mỏng tráng keo ép Ván ép lớp sản phẩm có nhiều ưu điểm như: kích thước ổn định, giữ vân thớ tự nhiên gỗ, khả trang sức cắt gọt tốt dán lên bề mặt gỗ cách dễ dàng; Khả chịu nhiệt độ cao, chống sâu nấm côn trùng hại gỗ tốt giá thành gỗ tương đối cao phí lớn cho hóa chất thiết bị kèm theo 1.2.1.4 Gỗ cường hố Ở nước Đức cơng bố tài liệu nói gỗ cường hố (Dentified) vào năm 1930 Đó loại hình gỗ biến tính cách đưa số kim loại vào tế bào gỗ để tăng khối lượng thể tích gỗ đồng thời tăng khả chịu mài mòn vật liệu Cũng lý gỗ có tẩm kim loại công nghệ phức tạp mà mức độ phạm vi sử dụng gỗ cường hoá không rộng, sử dụng vào trường hợp đặc biệt chi tiết máy không sử dụng sản xuất đồ mộc dân dụng 1.2.1.5 Polyme hố gỗ Khi ta sử dụng hydratcarbon khơng no chất đa tụ phân tử lượng thấp, sau đa tụ sơ ta dùng phương pháp chiếu xạ gia nhiệt xúc tác để cung cấp lượng cho chúng đa tụ tiếp gỗ ta sản phẩm gọi Gỗ-Polime, gọi sản phẩm polime hoá gỗ (WPC) Vintorg loại sản phẩm WPC chế tạo từ lồi gỗ khó tẩm hố chất Thơng qua việc áp dụng cơng nghệ xử lý vi sóng tạo nên “kênh” dẫn hố chất tẩm vào gỗ; Phơi gỗ sau tẩm hố chất qua “kênh” dẫn ép nhiệt để đạt tới kích thước mong muốn q trình dung dịch tẩm - chứa vào kênh dẫn nhờ q trình xử lý vi sóng - đóng rắn lại 1.2.2 Cơng nghệ biến tính gỗ giới 1.2.2.1 Cơng nghệ biến tính gỗ nhiệt - Sản phẩm công nghệ gỗ nén sử dụng phương pháp biến tính nhiệt - tức dùng tác nhân làm mềm gỗ nhiệt ẩm sau dùng máy ép để nén chặt gỗ lại Biện pháp cơng nghệ gây tác hại đến mơi trường Tuy nhiên sản phẩm có tồn cần phải khắc phục hút ẩm đàn hồi trở lại gỗ biến tính q trình sử dụng Khi tăng mức độ nén gỗ, độ bền gỗ tăng lên mà không phụ thuộc vào phương pháp nén Rất nhiều nhà khoa học Liên Xô (cũ) nhiều trường đại học, Viện nghiên cứu điển hình có nghiên cứu P.N Khukhranski nhiều cơng trình nghiên cứu gỗ nén từ loại gỗ kim vào năm 1930 -1990 khẳng định rằng: Trước nén ép gỗ, chúng phải làm mềm môi trường nước bão hoà gỗ luộc trước gỗ xử lý môi trường độ ẩm cao; sau công đoạn nén ép gỗ buộc phải qua khâu xử lý nhiệt để ổn định kích thước gỗ nén Tuỳ theo mục đích sử dụng vật liệu mà người ta ép gỗ theo kiểu ép phẳng hay ép trục; ép phẳng có trường hợp ép hở (ép mặt) ép kín (ép mặt), kiểu ép hở ta sử dụng loại hình nén gỗ rulơ dùng cho vật liệu có dạng tấm, Đối với sản phẩm có tiết diện trịn trục chịu lực ta dùng kiểu ép trục trịn kín, dùng vào mục đích làm bạc đỡ nén trục rỗng Và thời gian đầu kỷ 21, công nghệ biến tính gỗ phương pháp nhiệt lại nghiên cứu kỹ lưỡng ứng dụng nhiều công nghiệp đồ mộc dân dụng Trong hội thảo biến tính gỗ Hội khu vực châu Âu có nghiên cứu ứng dụng cơng việc biến tính gỗ phương pháp biến tính nhiệt để nâng cao tính chất học khả chống chịu môi trường gỗ 1.2.2.2 Công nghệ biến tính gỗ tẩm keo Khi ngâm gỗ dung dịch keo có phân tử lượng thấp, có tính tan nước keo khuếch tán vào vách tế bào gỗ làm cho gỗ trương nở, công đoạn sấy để loại bỏ nước sau gia nhiệt cho keo đóng rắn tạo thành hố chất đa tụ khơng tan nước, gỗ ngâm tẩm (Impreg) hình thành Đối với cơng nghệ này, thiết bị ngâm tẩm không nhiều phức tạp, điều cốt yếu quan trọng, định tới chất lượng sản phẩm hóa chất tẩm Ví dụ như: tác giả V E Vikhrov gỗ ngâm tẩm thu kết tốt sử dụng nhựa P-F để ngâm gỗ, sau trùng ngưng vật liệu làm tăng khả bền vững với acid độ cứng gỗ biến tính Cịn với tác giả G L Angendorf (1982), dung dịch U-F có khối lượng phân tử thấp tẩm vào gỗ áp lực định Sau trùng hợp nhiệt độ không nhỏ 106-1100 C mơi trường dịng điện cao tần để tạo nguyên liệu gỗ tẩm ứng dụng công nghệ chế tạo tàu thuyền; Một số khác lại sử dụng nhựa tổng hợp: Rượu phenol; Monome furenov hợp chất chúng tạo loạt tính chất lý số tính chất khác cao so với gỗ nguyên liệu 10 Để sản xuất loại gỗ cường hố có cường độ gỗ biến tính cao hẳn gỗ nguyên, phải sử dụng công nghệ ngâm tẩm Nhưng chất tẩm trường hợp phải dùng lại kim loại nóng chảy; kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp lưu lại ruột tế bào gỗ, sau làm lạnh kim loại đóng rắn lại chúng với gỗ tạo thành vật liệu gỗ cường hoá Lượng kim loại cho vào ruột tế bào phụ thuộc vào kích thước ruột tế bào, khe hở tế bào Khi biến tính gỗ anhydric acetic có sản phẩm acetyl hoá gỗ; “Acetylated wood” sử dụng phổ biến số nước: Mỹ, Hà Lan, Đức, Thụy Điển, Nhật Bản; có số nghiên cứu nhà nghiên cứu trường Đại học tổng hợp Gottingen, Đức (2005), nghiên cứu khả ổn định kích thước khả chống nấm mốc gỗ Thông gỗ Bạch dương (Fagus sylvatica) xử lý anhydrit axetic nhiệt độ 90 - 1300C cho gỗ có tính ổn định kích thước cao khả chống nấm mục trắng nâu; Cũng phương pháp này, tác giả Eichi Obatay Joseph Gril, Viện Công nghệ gỗ trường Đại học tổng hợp Akita, Nhật Bản tiến hành axetyl hoá gỗ Vân sam đánh giá tính ổn định kích thước gỗ phương pháp thử độ trương nở gỗ axetyl hố dung mơi hữu khác nhau: nước, benzene toluene, etylene glycol alcohols [27] 1.2.2.3 Máy móc thiết bị nén ép biến tính gỗ giới - Máy ép thủy lực phụ thuộc vào nguyên tắc Pascal: áp lực suốt hệ thống khép kín khơng đổi Một phần hệ thống piston hoạt động máy bơm, với lực lượng khiêm tốn khí hoạt động diện tích mặt cắt ngang nhỏ, phần khác piston với diện tích lớn tạo lực lượng tương ứng lớn khí Chỉ có ống đường kính nhỏ (dễ dàng chống lại áp lực) cần thiết máy bơm tách từ xi lanh ép 11 - Những năm đầu kỷ 20, xưởng chế tạo máy chế biến gỗ Đức thành công công nghệ chế tạo máy ép gỗ dùng hệ thống thủy lực với áp suất dầu xi lanh thủy lực để tạo lực nén Nó sử dụng tương đương với thủy lực đòn bẩy khí Hình 1.1: Máy ép thủy lực hãng Buirkle - Muốn tạo lực lớn áp lực có sẵn cho phép, sử dụng nhỏ hơn, có áp suất cao để tiết kiệm kích thước trọng lượng Hình 1.2: Máy ép thủy lực hãng Vemkener (Đức) 12 Hình 1.3: Máy ép lăn (rulơ) hãng Frits (Pháp) - Năm 1942, hãng Frits Pháp trình sản xuất máy ép gỗ lăn (hình 1.3) với khoảng cách trục điều chỉnh hoạt động nguyên lý sử dụng ru-lô với khe hở nhỏ bề dày phôi gỗ cần ép vừa gỗ vừa tạo áp lực nén làm giảm kích thước bề dày phơi Hình 1.4: Máy ép xích 1: Băng thép; 2: Xích; 3: Xích thủy lực; 4: Bánh xích chủ động; 5: Chổi điện; 6: Trục căng; 7: Trục cố định; 8: Con lăn ép - Tương tự máy ép ru-lô, máy ép xích sử dụng thêm hệ thống băng tải phôi gỗ qua lăn nhờ áp lực băng xích tải để tạo áp lực ép phơi tạo thành sản phẩm đạt kích thước u cầu 13 Hình 1.5: Máy ép trục vít E-016 hãng Murakami - Các bàn ép máy ép trục vít E-016 hãng Murakami hoạt động di chuyển lên xuống nhờ truyền động cấu trục vít - bánh vít đặt phía khung máy Hình 1.6: Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy ép thủy lực 1: Khung máy; 2: Xylanh; 3: Piston; 4: Tấm ép (di động); 5: Các ép; 6: Ván gỗ 14 - Thiết bị ép thủy lực (hình 1.6) dùng nhiều nén ép gỗ ép ván dăm, ván sợi ván dán Lực ép xilanh thủy lực số (2), ép di động (4) (5) Lực ép tính theo cơng thức: Trong đó: P  Pn  D2 n 4000 ; (1-1) Pn : lực tính tốn dầu xilanh (kG/cm2) D: đường kính piston (cm) n số piston Hình 1.7: Sơ đồ máy ép khí nén LD1-10 (Nga) 1: Thân máy; 2: Thanh dẫn hướng; 3&4: Ống dẫn khí; 5: Thanh ngang; 6: Khn; 7: Dầm gỗ; 8: Nẹp đồng; 9: Điện cực gia nhiệt; 10: Đệm gỗ; 11: Ván cần ép; 12: Dầm gỗ 15 1.2.3 Cơng nghệ biến tính gỗ Việt Nam 1.2.3.1 Cơng nghệ biến tính gỗ tẩm keo Tác giả đề tài trọng điểm cấp Bộ biến tính gỗ rừng trồng - Trần Văn Chứ - có số nghiên cứu đưa số quy trình sản xuất biến tính gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis) phương pháp ngâm tẩm: hoá chất sử dụng nhựa Novolac tỉ trọng 1,175-1,205 g/ml, sử dụng phương pháp tẩm áp lực chân khơng sau đa tụ nhựa nhiệt thành Rezolit ta có sản phẩm gỗ polyme có tính vượt trội so với gỗ nguyên liệu [4], Polyetylen glycol (PEG) với phân tử lượng 1000, ngâm thời gian ngày điều kiện môi trường tự nhiên nhận sản phẩm gỗ biến tính phương thức ngâm tẩm gỗ [25] 1.2.3.2 Công nghệ hóa nhiệt Cơng nghệ hóa nhiệt cơng nghệ sản xuất gỗ biến tính u cầu phải có thiết bị áp lực hai khâu công việc tẩm hóa chất ép nhiệt Tác giả Nguyễn Trọng Nhân (1998) [13] nghiên cứu công nghệ tẩm hoá chất dung dịch P-F 33%, ép nhiệt để tạo phôi thoi dệt từ gỗ Vạng trứng; Độ nhớt theo thước đo nhớt kế dung dịch tẩm BZ4: 28s; Kích thước sản phẩm 36 x 5,5 x 7,6 cm3 độ ẩm 12%, chế độ ép phụ thuộc vào mức độ tẩm, mức độ nén, áp lực nén Tỉ trọng gỗ biến tính đạt tới 0,9g/cm3; số tác giả khác Trường ĐH Công nghiệp rừng Voronhet lại sử dụng urê làm tác nhân hố dẻo gỗ cịn khâu ép nhiệt thực chức nén chặt gỗ làm mềm cố định kích thước gỗ biến tính Ván ép lớp: Tính chất gỗ nâng cao nhờ xử lý hoá học Gỗ tẩm hoá chất nâng cao khả bền vững với môi trường bên ngồi Và phương pháp nâng cao tính chất kỹ thuật gỗ xử lý nhiệt có tác động áp lực, phương pháp dựa khả 16 dẻo hoá gỗ Khi gỗ mềm, dẻo hoá, tác động áp lực gỗ bị biến dạng nén lại, có giảm khoảng cách tế bào, ép, uốn vách tế bào, giảm thể tích tế bào có trượt vách tế bào lên Tuy nhiên, việc sử dụng gỗ nguyên cho sản xuất gỗ ép lớp khó khăn, khơng keo khó thấm vào gỗ mà sau sấy khó đảm bảo keo khơng đóng rắn sớm Khi sử dụng ván mỏng tẩm keo P-F xếp theo chiều song song ép lại với nhau, có loại sản phẩm ván ép lớp có khả bền vững với mơi trường bên ngồi Cơng nghệ không cần thiết phải sử dụng thiết bị áp lực khâu tẩm keo địi hỏi phải có thiết bị tráng keo đảm bảo độ đồng tiết kiệm lượng keo Trong số loại hình sản phẩm, chi tiết máy tiếp xúc với người sử dụng có yêu cầu đặc biệt tính chịu lực, khả chống chịu với mơi trường cao, người ta dùng nhựa phenol formaldehyt (P-F) công nghệ sản xuất gỗ biến tính Ví dụ: năm 2004, Md Ifteckhar Sham [22] nghiên cứu sản xuất thử gỗ tẩm nhựa P-F có cường độ cao áp suất ép thấp, nghiên cứu ảnh hưởng việc loại bỏ chất natri clorit (NaClO 2) trước tẩm nhựa PF có khối lượng phân tử thấp Khối lượng thể tích, mơđun trượt cường độ uốn ván ép lớp (ván mỏng qua lần xử lý natri clorit tẩm nhựa PF) ép áp suất MPa, đạt trị số tương ứng 1,15 g/cm3, 27 GPa 280 MPa, trị số với mẫu không tẩm nhựa PF tương ứng 0,8 g/cm3, 16 GPa, 165 MPa 1.2.3.3 Máy móc thiết bị nén ép gỗ nước Ở Việt Nam, công nghiệp máy thiết bị phục vụ cho ngành gỗ nói chung cịn mới, đặc biệt cơng nghệ chế tạo máy móc, thiết bị nén, ép vật liệu gỗ chưa phổ biến Chỉ đơn cử số loại thiết bị thô sơ sau: 17 Hình 1.8: Thiết bị ép gỗ ghép thủ cơng – đơn - Thiết bị ép gỗ ghép hoạt động cấu trục vít ép áp lực thủ cơng qua tay quay (1), trục vít (2) truyền chuyển động tịnh tiến cho má ép (3) để nén gỗ ghép (4) tạo thành gỗ Hình 1.9: Thiết bị ép uốn cấu vít 18 - Cũng theo nguyên lý trục vít truyền động, thiết bị ép uốn (hình 1.9) máy ép vít nhiệt ẩm (hình 1.10) hoạt động bàn ép (3) tịnh tiến lên xuống ép lên phôi gỗ cần gia công tạo thành sản phẩm đạt yêu cầu sử dụng Hình 1.10: Máy ép vít nhiệt ẩm 1.2.4 Nhận xét chung Trong năm đầu kỉ 21, khoa học công nghệ kỹ thuật phát triển vượt bậc, nhân tố sức khoẻ người môi trường cơng nghiệp quan tâm thích đáng cơng nghệ biến tính gỗ cần phải trọng phát triển công nghệ theo hướng: Công nghệ “xanh”, nguồn lượng “sạch” sử dụng nguyên liệu bền vững, sản phẩm thân thiện với người môi trường Trong xu hội nhập nước ta tình hình sản xuất nhu cầu sử dụng sản phẩm công nghiệp ngày tăng, mà ngành cơng nghiệp hóa chất chưa thực phát triển, kỹ thuật xử lý môi trường chưa ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - HỒ MINH TÚ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA MÁY ÉP CHỈNH HÌNH GỖ CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÁY, THIẾT... thiết kế hệ thống truyền động kết cấu máy ép chỉnh hình gỗ? ?? 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Trong công nghệ chế biến gỗ, nâng cao tính chất học khả chống chịu với mơi trường sử dụng mục đích cơng nghệ... cịn hạn chế khơng có máy thiết bị để phù hợp để sử dụng Từ phân tích trên, chúng tơi đề xuất thực đề tài: ? ?Tính tốn, thiết kế hệ thống truyền động kết cấu máy ép chỉnh hình gỗ? ?? để góp phần nâng