Hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ và sản phẩm từ mây tre

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LIÊN MINH HTX VIỆT NAM CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC 07 DỰ ÁN KC 07.DA 05/ 06 - 10 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ DỰ ÁN SXTN TÊN DỰ ÁN: “HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM MỸ NGHỆ TỪ GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ MÂY, TRE” Mã số: KC 07.DA 05/ 06 - 10 Cơ quan chủ trì dự án: TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG Chủ nhiệm dự án: TS. Hoàng Văn Hiện 8747 Hà N ộ i - 2011 BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LIÊN MINH HTX VIỆT NAM CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC 07 DỰ ÁN KC 07.DA 05/ 06 - 10 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ DỰ ÁN SXTN TÊN DỰ ÁN: “HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM MỸ NGHỆ TỪ GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ MÂY, TRE” Mã số: KC 07.DA 05/ 06 – 10 Chủ nhiệm dự án: (ký tên) Cơ quan chủ trì dự án: TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG (ký tên và đóng dấu) TS. Hoàng Văn Hiện ThS. Nguyễn Văn Thanh BAN CHỦ NHIỆM CHƯƠNG TRÌNH KC 07/06-10 VĂN PHÒNG CÁC CHƯƠNG TRÌNH TRỌNG ĐIỂM CẤP NHÀ NƯỚC PGS.TSKH. Phan Thanh Tịnh Hà Nội - 2011 (1) MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn Báo cáo thống kê (15) Ký hiệu và chữ viết tắt (8) Danh mục hình vẽ, sơ đồ (3) Danh mục bảng biểu (1) MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 XUẤT XỨ, MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỰ CẦN THIẾT THỰC HIỆN DỰ ÁN SXTN. 3 1.1 Xuất sứ của dự án SXTN 3 1.2 Mục tiêu của dự án SXTN 7 1.3 Nội dung của dự án SXTN 7 1.4 Phương pháp nghiên cứu 8 1.5 Sự cần thiết thực hiện dự án 9 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 10 CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ DỰ ÁN 11 3.1 Hoàn thiện quy trình công nghệ chống mốc cho mây, tre bằng chế phẩm sinh học KC 02. 11 3.1.1 Kết quả thử nghiệm lại các thông số kỹ thuật 11 3.1.2 Kết quả lựa chọn thời gian ngâm tẩm phù hợp 14 3.1.3 Kết quả sử dụng chế phẩm KC02 để ngâm tẩm chống mốc, mọt cho nguyên liệu và sản phẩm mây, tre 16 3.2. Hoàn thiện quy trình công nghệ chống mốc mọt cho nguyên liệu tre cây bằng phương pháp các bon hóa 19 3.2.1 Bảo quản tre nứa 19 3.2.2 Đối tượng, chất liệu và công cụ thực hiện cacbon hóa 20 3.2.3 Qui trình cacbon hóa 22 (2) 3.2.4 Tiến hành thử nghiệm và hoàn thiện quy trình cácbon hóa 22 3.3 Hoàn thiện quy trình công nghệ chống mốc mọt cho nguyên liệu gỗ bằng phương pháp sấy chân không 26 3.4 Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ mây tre đan 28 3.4.1 Quy trình xử lý nguyên liệu mây, tre 29 3.4.2 Tạo hình sản phẩm mây, tre 29 3.4.3 Hoàn thiện quy trình phun phủ bề mặt sản phẩm. 32 3.5. Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ tre cây 33 3.5.1 Công nghệ xử lý nguyên liệu tre cây 33 3.5.2 Quy trình công nghệ tạo hình sản phẩm từ cây tre 33 3.5.3 Quy trình công nghệ phun phủ sản phẩm 37 5.5.4 Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm từ tre cây 39 3.6 Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ 39 3.6.1 Quy trình công nghệ xử lý nguyên liệu gỗ. 39 3.6.2 Quy trình công nghệ tạo hình sản phẩm gỗ 39 3.6.3 Công nghệ phun phủ sản phẩm 42 3.7. Tính toán, thiết k ế và chế tạo buồng Các bon hoá 44 3.7.1 Yêu cầu và tính năng kỹ thuật của buồng Các bon hoá 44 3.7.2 Lựa chọn, tính toán các thông số thiết kế phần bao che 45 3.7.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống buồng đốt tạo khói cho buồng sấy 47 3.7.4 Tính toán công nghệ buồng các bon hoá 50 3.7.5 Lựa chọn chế độ sấy khói nóng 50 3.7.6 Tính toán thiết kế các bộ phận của buồng Các bon hoá 51 (3) 3.7.7 Hoạt động của buồng Các bon hoá 52 3.7.8 Kết cấu các bộ phận bao che lò sấy 53 3.7.9 Thiết kế xe goòng xếp nguyên liệu sấy 54 3.8 Tính toán, thiết kế và chế tạo buồng phun phủ bề mặt. 54 3.8.1 Những vấn đề còn tồn tại trong buồng phun phủ 54 3.8.2 Yêu cầu, công dụng, tính năng kỹ thuật của buồng phun phủ 55 3.8.3 Hoạt động của hệ thống nước thu hồi bụi sơ n 61 3.9. Tính toán, thiết kế và chế tạo máy mộc đa năng. 62 3.9.1 Lựa chọn phương án, thông số thiết kế máy 62 3.9.2 Tính toán động lực 63 3.9.3 Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang và tính toán trục chính 70 3.9.4 Công nghệ chế tạo 85 3.10. Tính toán, thiết kế và chế tạo máy sấy chân không. 86 3.10.1 Tính toán, thiết kế máy sấy chân không 86 3.10.2 Tính toán và chọn các thiết bị phụ trợ khác 102 3.10.3 Kết quả 105 3.11 Tính toán, thiết kế và chế tạo máy chẻ mây 106 3.11.1 Nguyên lý, kết cấu, chi tiết và cụm chi tiết chính 106 3.11.2 Tính toán, thiết kế 107 3.12 Tính toán, thiết kế, chế tạo máy chẻ nan tre 125 3.12.1 Lựa chọn nguyên lý, kết cấu của thiết bị, cụm chi tiết chính 125 3.12.2 Tính toán, thiết kế 127 3.12.3 Kết quả tính toán được các thông số kỹ thuật của máy 133 3.12.4 Bản vẽ thiết kế kỹ thuật 133 3.12.5 Quy trình công nghệ chế tạo và thử nghiệm 133 3.13 Tính toán, thiết kế và chế tạo máy chu ốt song 134 3.13.1 Lựa chọn nguyên lý, kết cấu của thiết bị, cụm chi tiết chính 134 (4) 3.13.2 Tính toán, thiết kế 138 3.13.3 Tính toán kiểm nghiệm các bộ truyền động 139 3.13.4 Kết quả tính toán được các thông số kỹ thuật của máy 144 3.13.5 Công nghệ chế tạo 144 3.14 Tính toán, thiết kế và chế tạo máy mài tinh tre 145 3.14.1 Lựa chọn nguyên lý, kết cấu của thiết bị, cụm chi tiết chính 145 3.14.2 Tính toán, thiết kế 148 3.14.3 Các thông số kỹ thuật của máy 153 3.14.4 Bản vẽ thiết kế kỹ thuật 153 3.14.5 Công nghệ chế t ạo 154 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ ĐÀO TẠO VÀ CHẾ TẠO MÁY, THIẾT BỊ CỦA DỰ ÁN SXTN 158 4.1 Kết quả đào tạo 158 4.2 Kết quả chế tạo máy móc thiết bị của dự án SXTN 158 CHƯƠNG 5 HIỆU QUẢ KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG 160 5.1 Hiệu quả kinh tế của dự án SXTN 160 5.2 Hiệu quả xã hội, môi trườngcủa dự án SXTN 162 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 163 TÀI LIỆU THAM KHẢO 163 PHỤ LỤC ( Kèm theo dự án SXTN) - 1 - MỞ ĐẦU Với truyền thống hàng nghìn năm lịch sử dựng nước và giữ nước, cùng với sự phát triển của nền văn minh nông nghiệp, nhiều ngành nghề thủ công đã hình thành, tồn tại và phát triển đến ngày nay. Các Làng nghề Việt Nam đóng một vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp phát triển đất nước, trong đó các làng nghề sản xuất các mặt hàng thủ công mỹ nghệ từ gỗ và mây tre. G ỗ và mây, tre được coi là những chất liệu tốt để sản xuất hàng tiêu dùng, vật trang trí và đồ mỹ nghệ. Sự tìm tòi và phát triển kỹ thuật chế biến gỗ và mây, tre thực sự đã trở thành nghề thủ công truyền thống của Việt Nam. Do yêu cầu ngày càng cao về chất lượng và lớn về số lượng của thị trường, người sản xuất phải tìm mọi biện pháp để đ áp ứng nhu cầu đó bằng cách ứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật để xử lý nguyên liệu, áp dụng những công nghệ mới trên dây chuyền thiết bị tiên tiến để sản xuất. Như ta đã biết bản chất vật liệu gỗ, song, mây, tre luôn có nhược điểm là dễ bị mốc, mọt, mối, mục, ải. Những nhược điểm này xu ất phát từ đặc điểm của loại cây thực vật mọc nhanh, trong thân cây thường có hàm lượng tinh bột và đường khá lớn. Đấy chính là môi trường thuận lợi và là nguồn thức ăn cho nấm mốc, mối, mọt xâm nhập, phá hoại làm ảnh hưởng tới chất lượng và thời gian sử dụng của sản phẩm. Để hạn chế những nhược điểm trên, trong quá trình sản xuất c ần phải quan tâm đến việc bảo quản và xử lý nguồn nguyên liệu nhằm nâng cao chất lượng tốt hơn trước khi đưa vào chế biến thành hàng hóa. Để giải quyết những vấn đề trên Trung tâm khoa học công nghệ và Môi trường đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết bị phát triển nghề thủ công mỹ nghệ các sản phẩm gỗ, tơ lụa, thêu ren”, nhằm nghiên cứu xây dựng một số qui trình công nghệ và dây chuyền thiết bị hỗ trợ cho các làng nghề sản xuất các mặt hàng thủ công mỹ nghệ từ gỗ, mây, tre. - 2 - Đề tài do TS. Nguyễn Thị Xướng làm chủ nhiệm và đã kết thúc vào năm 2004 với kết quả tốt. Để đưa kết quả của đề tài vào sản xuất đại trà, Trung tâm đã xây dựng dự án SXTN “Hoàn thiện qui trình công nghệ và thiết bị sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ và sản phẩm mây tre đan” nhằm hoàn thiện các qui trình công nghệ và dây chuyền thiết bị để ứng dụng trong các làng nghề, HTX và doanh nghiệp nhỏ và vừa nâng cao năng lực thiết bị, chất lượng sản phẩm và khả năng cạnh tranh. - 3 - CHƯƠNG 1 XUẤT XỨ, MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỰ CẦN THIẾT THỰC HIỆN DỰ ÁN SXTN. 1.1. Xuất xứ dự án SXTN Dự án SXTN được xây dựng trên cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết bị phát triển nghề thủ công mỹ nghệ các sản phẩm gỗ, mây tre, tơ lụa, thêu ren” Mã số: KC.07.12 đã đượ c Hội đồng khoa học cấp Nhà nước đánh giá và nghiệm thu ngày 13/07/2004 với kết quả loại khá. Kết quả đề tài KC.07.12 đã đạt được như sau: * Công nghệ Nghiên cứu thành công 3 qui trình công nghệ chống mốc, mọt để xử lý nguyên liệu và sản phẩm hàng thủ công mỹ nghệ từ mây tre và gỗ đạt hiệu quả cao, ít độc hại đó là: 1 - Qui trình công nghệ chống mốc cho mây, tre bằng chế phẩm sinh họ c KC02 - Chế phẩm sinh học KC - 02 do Trung Tâm Khoa học công nghệ và môi trường nghiên cứu và sản xuất. Chế phẩm này có khả năng diệt 9 loại nấm mốc (áp.Niger; Cur.Lunata; Ste.Muricatum; Spo.Pulverulentum; Mon.Acremonium; Art,Ingold; Pen.Lutenum; Pen.Citrinum; Tri.Lignorum), diệt được mọt tre Đinoderus Minutus, có khả năng ức chế tổng hợp Enzyme CMC-AZA ngoại bào và không gây độc hại. Trong dự án SXTN cần được hoàn thiện thêm về mặt qui trình công nghệ với số lượng lớn hơn. 2 - Qui trình công nghệ chống m ốc cho mây, tre đan bằng khí ozon: - Ozon là chất diệt khuẩn và nấm mốc mạnh, nó có khả năng tiêu diệt được nhiều loại nấm, vi sinh vật khác nhau không phụ thuộc vào giống, chủng loại vi khuẩn. - 4 - - Đề tài đã xây dựng được qui trình chống mốc, mọt đối với các sản phẩm mỹ nghệ từ mây tre đan bằng khí ozon. - Ưu điểm của công nghệ này là hiệu quả chống mốc cao, không làm ảnh hưởng đến tính chất, màu sắc của nguyên liệu; không gây độc hại đối với sức khoẻ và môi trường; có thể áp dụng cho nhiều loại sản phẩm và dễ sử dụng. - Nhược điểm của phương pháp này là chưa có máy sản xuất khí ozon với công suất lớn, thời gian bảo quản của sản phẩm ngắn so với các phương pháp khác và giá thành bảo quản tương đối cao làm giảm khả năng cạnh tranh của sản phẩm, do đó công nghệ này không được lựa chọn trong dự án SXTN. 3 - Qui trình công nghệ chống mốc, mọt cho gỗ bằng phương pháp sấy chân không: - Công nghệ sấy chân không có th ể áp dụng cho cả nguyên liệu và sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ, song, mây, tre … Đặc biệt với gỗ rừng trồng và một số chủng loại gỗ cứng vặn thớ hay nứt nẻ. Chất lượng sản phẩm sấy đảm bảo tốt. - Ưu điểm của sấy chân không nhanh (chỉ bằng 1/3 thời gian sấy bằng hơi nước), đạt được chấ t lượng cao. Nhưng kết quả đề tài mới nghiên cứu thử nghiệm trên thiết bị của ITALI, đã sấy thử và xây dựng được qui trình sấy cho gỗ lim, xà cừ và keo. Trong dự án SXTN cần thiết kế và chế tạo máy sấy chân không có quy mô phù hợp để sản xuất các mặt hàng mỹ nghệ từ gỗ. - Nhược điểm của phương pháp sấy chân không là giá thành sấy cao hơn 1,5 lần so với sấy gia nhiệ t bằng hơi nước. Do vậy trong dự án SXTN chỉ dùng sấy nguyên liệu làm các sản phẩm gỗ mỹ nghệ có giá trị cao và có thể sử dụng để sấy các loại gỗ rừng trồng nhằm nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm. * Máy và thiết bị Đề tài đã thiết kế và chế tạo thành công 6 loại máy đó là: 1) Máy cưa đĩa xẻ phôi nhiều lưỡi: Máy này xẻ được nhiều phôi gỗ cùng một lúc với kích thước như nhau, máy có tốc độ xẻ và đạt năng suất lao động [...]... phẩm mỹ nghệ từ song, mây, tre; + Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ tre cây; + Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ 1.3.3 Thiết kế, chế tạo bổ sung mới một số thiết bị nhằm xây dựng 3 dây chuyền công nghệ sản xuất sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ, mây, tre (1) Dây chuyền thiết bị sản xuất hàng mỹ nghệ từ song, mây, tre với công suất 1.000.000 sản phẩm/ năm: Dây chuyền thiết bị. .. quy trình công nghệ chống mốc, mọt và 3 quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ, mây, tre - Thiết kế chế tạo mới một số thiết bị nhằm hoàn thiện 3 dây chuyền công nghệ sản xuất sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ, mây tre nhằm nâng cao năng lực thiết bị sản xuất, tăng năng suất lao động và nâng cao chất lượng sản phẩm 1.3 Nội dung của dự án SXTN 1.3.1 Hoàn thiện 3 qui trình công nghệ chống mốc,... bon hoá + Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ song, mây, tre; + Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ tre cây; + Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ * Các loại máy móc cần bổ sung Trong 6 máy móc thiết bị của đề tài, dự án SXTN chỉ đưa vào hoàn thiện 3 máy đó là : Máy cưa nhiều lưỡi xẻ phôi gỗ ; Máy cưa vòng lượn ; Máy bào thanh tre 2 mặt Ngoài ra... trình công nghệ chống mốc, mọt cho nguyên liệu và sản phẩm mây, tre đan bằng chế phẩm KC02; + Quy trình công nghệ chống mốc, mọt nguyên liệu gỗ bằng phương pháp sấy chân không; + Quy trình công nghệ chống mốc, mọt cho nguyên liệu và sản phẩm tre cây bằng phương pháp các bon hoá 1.3.2 Hoàn thiện 3 quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ, mây, tre đan: + Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm. .. hoàn thiện công nghệ và thiết bị phát triển nghề thủ công mỹ nghệ các sản phẩm gỗ, tơ lụa, thêu ren” đưa những kết quả nghiên cứu vào sản xuất và quan trọng hơn nữa là trong quá trình sản xuất tại các cơ sở sản xuất và doanh nghiệp, dựa trên những quy trình công nghệ, những thiết bị đã có từ đó hoàn thiện chúng tại những doanh nghiệp, công nghệ và thiết bị sẽ được hoàn thiện hơn và phù hợp thực tiễn sản. .. tinh tre; Máy chẻ nan tre ; Máy chẻ mây ; Buồng cácbon hoá; Máy sấy chân không; Máy khoan, đục lỗ đa năng) và cải tiến buồng phun phủ bề mặt sản phẩm để xây dựng 3 dây chuyền sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ: 1) Sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ từ song, mây, tre -6- 2) Sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ từ tre cây; 3) Sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ từ gỗ; 1.2 Mục tiêu của dự án SXTN - Hoàn thiện 3 quy trình công. .. với dây chuyền công nghệ sản xuất gỗ, mây tre trong HTX và làng nghề * Các loại qui trình công nghệ cần bổ sung : Do nhu cầu thực tiễn sản xuất đòi hỏi và sự cần thiết phải xây dựng 3 dây chuyền sản xuất các mặt hàng thủ công mỹ nghệ từ gỗ, mây và tre cho đồng bộ và hoàn chỉnh, Dự án SXTN cần bổ sung thêm: + Qui trình bảo quản chống mốc, mọt cho tre cây và sản phẩm của tre bằng phương pháp Các bon hoá... ẩm ở các vị trí khác nhau trên một chi tiết ản phẩm không quá 2% + Chất lượng sản phẩm sấy đạt được 95% + Tỷ lệ cong vênh và nứt nẻ không quá 5% 3.4 Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ mây tre đan Thực chất xây dựng qui trình sản xuất là tính toán thiết kế một dây chuyền thiết bị đồng bộ, hợp lý trên cơ sở các bước công nghệ và số máy thiết bị trong từng công đoạn sản xuất. .. xuất, Một số thiết bị, máy được thiết kế chế tạo mới cho 3 dây chuyền thiết bị; các công nghệ bảo quản mây, tre, gỗ cũng sẽ hoàn thiện hơn trong thực tiễn sản xuất Việc thực hiện dự án còn là quá trình đẩy mạnh nghiên cứu công nghệ thiết bị phục vụ nông thôn và đưa kết quả nghiên cứu này vào sản xuất hàng loạt từ đó, nghiên cứu hoàn thiện và bổ sung thêm về qui trình công nghệ và chi tiết máy móc thiết. .. cụ là cơ sở để thiết kế tạo hình các sản phẩm Để tạo được một sản phẩm phải qua các bước: - Các bước chuẩn bị: + Chuẩn bị mẫu đan + Chuẩn bị nguyên, phụ liệu + Chuẩn bị dụng cụ đan - Các bước tiến hành: + Làm cốt sản phẩm + Đan trên cốt sản phẩm + Hoàn thiện sản phẩm - 29 - - Bàn giao sản phẩm Hình 3.4.1a Đan và tạo hình bằng tay Hình 3.4.1b Sản phẩm sau khi hoàn thành Hình 3.4.1c Đan và tạo hình bằng . cho tre cây và sản phẩm của tre bằng phương pháp Các bon hoá. + Quy trình công ngh ệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ song, mây, tre; + Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ tre. đề tài vào sản xuất đại trà, Trung tâm đã xây dựng dự án SXTN Hoàn thiện qui trình công nghệ và thiết bị sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ và sản phẩm mây tre đan” nhằm hoàn thiện các qui. sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ, mây, tre. - Thiết kế chế tạo mới một số thiết bị nhằm hoàn thiện 3 dây chuyền công nghệ sản xuất sản phẩm m ỹ nghệ từ gỗ, mây tre nhằm nâng cao năng lực thiết bị sản xuất,