Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất ép đến chất lượng ván ghép thanh dạng glulam (glue laminated timber) từ gỗ keo tai tượng

Lời cảm ơn! Nhân dịp hồn thành khố luận tốt nghiệp tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy cô giáo khoa Chế biến lâm sản - trường Đại học Lâm nghiệp, người tận tình giúp đỡ tơi suốt thời gian qua Đặc biệt xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS.NGƢT Phạm Văn Chƣơng người tận tình hướng dẫn suốt thời gian thực đề tài Qua đây, xin cảm ơn cán bộ, công nhân viên thuộc Trung tâm thí nghiệm Khoa Chế biến lâm sản, Trung tâm thông tin khoa học thư viện, cô cán công nhân viên Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghiệp rừng trường Đại học Lâm nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt thời gian thực khố luận Tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp hết lịng giúp đỡ tơi suốt thời gian qua Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 11 tháng năm 2009 Sinh viên thực Nguyễn Trường Tú ĐẶT VẤN ĐỀ Đứng trước nhu cầu rừng tự nhiên ngày cạn kiệt, nhu cầu gỗ xã hội ngày gia tăng số lượng chất lượng ,một nhu cầu cấp bách cho ngành Chế biến lâm sản nước ta tìm kiếm nguồn nguyên liệu, đa dạng loại hình sản phẩm, nâng cao chất lượng đổi cơng nghệ Một giải pháp sử dụng gỗ rừng trồng sinh trưởng nhanh để sản xuất ván nhân tạo, hiệu vừa nâng cao tỉ lệ lợi dụng vừa khắc phục nhược điểm gỗ Hiện nay,các loại hình ván nhân tạo phổ biến ván dăm, ván dán… Các ván dùng chủ yếu cho đồ mộc Để đáp ứng sản phẩm dùng kiến trúc xây dựng, ván ghép dạng Glulam lựa chọn Ván ghép dạng Glulam loại ván ghép đặc biệt, với nhiều ưu điểm như: không cong vênh, không biến dạng,với chiều dài tuỳ ý làm chi tiết cong Nó càng sử dụng sản xuất rộng rãi Quá trình sản xuất ván ghép dạng glulam có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng (nguyện liệu ,áp suất ép, nhiệt độ,thời gian ép…) yếu tố quan trọng áp suất ép Trong q trình dán dính lực ép để làm bề mặt dán dính tiếp xúc chặt chẽ, thuận lợi cho dung dịch keo thấm ướt triệt để, loại bỏ chất bay phân tử thấp tạo trình đóng rắn tạo màng keo mỏng liên tục ngồi áp suất ép cịn để khống chế chiều dày sản phẩm tạo khối lượng thể tích sản phẩm Ván ghép dạng glulam với nhiều ưu điểm nó, chắn tương lai sử dụng nhiều để đáp ứng nhu cầu xã hội Chính tơi thực đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép đến chất lượng ván ghép dạng Glulam (Glue laminated timber) từ gỗ Keo tai tượng” nhằm tạo loại vật liệu phục vụ cho sản xuất hàng mộc thông dụng phục vụ xây dựng CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm ván ghép dạng Glulam (Glue laminated timber)[3] Ván ghép dạng Glulam sản phẩm cách dán ghép gỗ xẻ lại với nhờ chất kết dính, điều kiện công nghệ định Hầu hết sản phẩm Glulam có chiều thớ gỗ song song với chiều dài sản phẩm Hiện nay, glulam chia thành hai loại (theo cấu trúc) Horizontally glulam Vertically glulam Hình 1.1 Horizontal glulam Hình 1.2 Vertical glulam Glulam dùng chủ yếu cơng trình xây dựng, sản xuất mặt hàng mộc thông dụng, cơng trình giao thơng, trường học, khu thể dục thể thao Glulam với khả ổn định kích thước thay đổi độ ẩm, hình dạng kích thước linh động điều chỉnh, có khối lượng thể tích trung bình, độ bền học cao liên kết dễ dàng Và đặc biệt chi tiết cong Chính mà Glulam sử dụng nhiều cơng trình xây dựng lớn như: cầu đường, kèo nhà, trụ cột, dầm xà Dưới số sản phẩm làm từ Ván ghép dạng Glulam: Hình 1.3 Ván ghép dạng Glulam sử dụng xây dựng Hình 1.4 Ván ghép dạng Glulam sử dụng đồ mộc 1.2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc Glulam loại vật liệu sử dụng lần vào năm 1893 đưa vào để xây dựng phòng Hòa nhạc Basel thuộc Phần lan Ở Châu Âu ,lần sáng chế Glulam Đức năm 1906 Hetzet Binder Ở Mỹ lần vào năm 1934 phịng thí nghiệm lâm sản_ Viện Hàn lâm khoa học Glulam sản xuất thử khoảng chừng năm 1961 việc ghép ngón với đời áp dụng rộng rãi từ năm 1970 Một nước sản xuất ván ghép dạng Glulam có sản lượng lớn Phần Lan, vào năm 2006 có 11 Cơng ty sản xuất ván ghép dạng Glulam Hàng năm sản xuất khoảng 206.000 m3, 39.000 m3 tiêu thụ nước, 27.000 m3 xuất sang nước EU, 140.000 m3 xuất sang Nhật Bản.[3] 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 1995 1996 1997 1998 1999 2000 World Japan Europe Russia North America UNECE TIMBER COMMITTEE Fifty-ninth session 2-5 October 2001 Hình 1.5 Biểu đồ sản lượng ván ghép dạng glulam giới 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc Ở nước ta, tình hình sản xuất ván ghép trọng phát triển vài năm trở lại đây, sản phẩm ván ghép dạng Glulam mẻ, chủ yếu mang tính nghiên cứu, thử nghiệm vài loại gỗ nên chưa có nhà máy sản xuất Năm 2007 với đề tài tốt nghiệp Đại học Lâm nghiệp Hoàng Đức Thận “ Nghiên cứu tạo ván ghép (dạng Glue laminated timber) từ gỗ Dừa” năm 2008 Nguyễn Năng Phong “Nghiên cứu tạo ván ghép dạng Glulam (Glue laminated timber) từ gỗ Keo lai” Các đề tài bước đầu nghiên cứu đánh giá sơ hai loại gỗ để ứng dụng ván glulam mà chưa có thơng số cơng nghệ cụ thể để sản xuất 1.2.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép (ép phẳng) tới chất lượng ván ghép dạng Glulam sản xuất từ gỗ keo tai tượng Trên sở đề xuất trị số áp suất ép hợp lý 1.2.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu + Nguyên liệu Nguyên liệu để sản xuất ván ghép dạng Glulam gỗ Keo tai tượng khai thác Xuân Mai – Hà Nội + Chất kết dính Chất kết dính sử dụng dịng keo EPI (1980/1993) (Emulsion Polymer Isocyanate), (của hãng CASCO cung cấp) gồm SYNTEKO 1980 AND HARDENER 1993 1.2.5 Nội dung nghiên cứu + Tìm hiểu nguyên liệu, máy móc, thiết bị trường ĐH Lâm Nghiệp + Tìm hiểu số tính chất kỹ thuật, công nghệ keo EPI hãng Casco sản xuất + Lựa chon khoảng trị số áp suất ép để thực nghiệm khảo sát + Thực nghiệm tạo ván ghép dạng glulam + Kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm 1.3 Điều tra nguyên liệu [2] Cây Keo tai tượng (Acacia mangium) 1300 loài Acacia, trồng diện rộng thuộc vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Nơi có diện tích trữ lượng trồng Keo tai tượng lớn Australia, New Guinca, Malaysia, Indonesia… Tại Việt Nam, Keo tai tượng nhập từ năm 1980, loài trồng nhiều nhằm khôi phục vốn rừng Keo tai tượng loại mọc nhanh, tăng trưởng đường kính đạt 5cm/năm chiều cao đạt 5m/năm thời kỳ từ đến năm tuổi Keo tai tượng trồng phát triển nhiều điều kiện địa lý, khí hậu, thủy văn khác kể vùng đất khơ, bạc màu… Điều kiện thích hợp lồi vùng đất có độ pH từ 4- lượng mưa trung bình năm từ 1400 – 2000 mm Theo kết tài liệu nghiên cứu, Keo tai tượng khai thác làm nguyên liệu phục vụ cho sản xuất ván nhân tạo tốt từ 8-10 năm tuổi Cấu tạo gỗ Cấu tạo gỗ nhân tố chủ yếu định đến tính chất gỗ Cấu tạo xem biểu bên tính chất Những biểu cấu tạo sở khoa học để giải thích tượng sản sinh q trình gia cơng chế biến, lựa chọn công nghệ sản xuất phù hợp Theo kết nghiên cứu tác giả Lê Xuân Tình, Đinh Xuân Thành (1993) Phạm Văn Chương (1997), Keo tai tượng lồi có giác lõi phân biệt Gỗ giác có màu vàng nhạt, gỗ lõi có màu xám đen Khi vừa chặt hạ, nhận biết gỗ giác gỗ lõi cách rõ ràng Ở độ tuổi 5-10 năm, tỷ lệ trung bình phần gỗ lõi khoảng 75% Vùng tủy (đặc biệt giai đoạn 10 năm tuổi) hình thành vùng “gỗ già” mềm xốp, màu nâu xám Vùng gỗ già nguyên nhân làm cho gỗ bị rỗng ruột, làm giảm độ bền học tỷ lệ lợi dụng trình sử dụng Keo tai tượng loài mọc nhanh, tăng trưởng đường kính trung bình từ 2,6 – 3,4 cm/năm; vòng năm phần gỗ sớm gỗ muộn phân biệt không rõ ràng Trên mặt cắt ngang quan sát thấy vòng năm đường tương đối tròn đồng tâm vây quanh tủy Tăng trưởng chiều cao phụ thuộc nhiều vào mật độ trồng điều kiện lập địa Quan sát cấu tạo thô đại cho thấy, Keo tai tượng có thớ gỗ tương đối thẳng thô; mạch gỗ phân tán tụ hợp đơn kép xen kẽ, số lượng lỗ mạch nhiều, tia gỗ có số lượng nhiều, kích thước trung bình Tổ chức tế bào mô mềm nối tiếp thành dây dọc theo thân cây, hình thức phân bố mặt cắt ngang vây quanh mạch theo hình trịn khơng kín Một số tính chất lý chủ yếu gỗ Keo tai tượng Độ ẩm tuyệt đối - Gỗ giác: MC0 = 88% - Gỗ lõi: MC0 = 103% Tỷ lệ giãn nở: - Gỗ giác: - Gỗ lõi: Tỷ lệ giãn nở theo phương dọc thớ: 0,2% Tỷ lệ giãn nở theo phương xuyên tâm: 2,26% Tỷ lệ giãn nở theo phương tiếp tuyến: 6,72% Tỷ lệ giãn nở thể tích: 9,47% Tỷ lệ giãn nở theo phương dọc thớ: 0,28% Tỷ lệ giãn nở theo phương xuyên tâm: 1,64% Tỷ lệ giãn nở theo phương tiếp tuyến: 5,42% Tỷ lệ giãn nở thể tích: 7,49% Tỷ lệ giãn nở theo phương dọc thớ: 0,33% Tỷ lệ giãn nở theo phương xuyên tâm: 2,63% Tỷ lệ giãn nở theo phương tiếp tuyến: 6,95% Tỷ lệ giãn nở thể tích: 10,34% Tỷ lệ giãn nở theo phương dọc thớ: 0,30% Tỷ lệ co rút: - Gỗ giác: - Gỗ lõi: Tỷ lệ giãn nở theo phương xuyên tâm: 1,86% Tỷ lệ giãn nở theo phương tiếp tuyến: 6,04% Tỷ lệ giãn nở thể tích: 8,18% Khối lượng thể tích: - Gỗ giác: - Gỗ lõi: Khối lượng thể tích gỗ khơ kiệt: 0,53 g/cm3 Khối lượng thể tích bản: 0,47 g/cm3 Khối lượng thể tích gỗ khơ kiệt: 0,45 g/cm3 Khối lượng thể tích bản: 0,42 g/cm3 Ứng suất ép: - Ứng suất ép dọc gỗ giác: 810,00 kgf/cm2 - Ứng suất ép dọc gỗ lõi: 810,00 kgf/cm2 - Ứng suất ép ngang toàn tiếp tuyến gỗ giác: 47,82 kgf/cm2 - Ứng suất ép ngang toàn xuyên tâm gỗ giác: 59,31 kgf/cm2 - Ứng suất ép ngang toàn tiếp tuyến gỗ lõi: 45,11 kgf/cm2 - Ứng suất ép ngang toàn xuyên tâm gỗ lõi: 53,14 kgf/cm2 - Ứng suất ép ngang cục tiếp tuyến gỗ giác: 75,03 kgf/cm2 - Ứng suất ép ngang cục xuyên tâm gỗ giác: 92,33 kgf/cm2 - Ứng suất ép ngang cục tiếp tuyến gỗ lõi: 67,56 kgf/cm2 - Ứng suất ép ngang cục xuyên tâm gỗ lõi: 61,57 kgf/cm2 Ứng suất uốn tĩnh: - Ứng suất uốn tĩnh gỗ giác: 946,00 kgf/cm2 - Ứng suất uốn tĩnh gỗ lõi: 871,00 kgf/cm2 Mô đun đàn hồi: - Mô đun đàn hồi gỗ giác: 93,58.103 kgf/cm2 - Mô đun đàn hồi gỗ lõi: 82,47.103 kgf/cm2 Độ cứng tĩnh gỗ: - Gỗ giác: Mặt cắt ngang: 461,69 kgf/cm2 Mặt cắt tiếp tuyến: 369,70 kgf/cm2 Mặt cắt xuyên tâm: 346,69 kgf/cm2 - Gỗ lõi: Mặt cắt ngang: 505,05 kgf/cm2 Mặt cắt tiếp tuyến: 410,91 kgf/cm2 Mặt cắt xuyên tâm: 369,50 kgf/cm2 +Nhận xét chung gỗ Keo tai tƣợng Keo tai tượng loại gỗ có khối lượng thể tích gỗ trung bình, thớ gỗ tương đối thẳng (sức chịu tách xuyên tâm tiếp tuyến nhỏ), dễ gia công chế biến, chất lượng gia công cao, q trình cắt gọt có thay đổi lực dao cắt qua phần khác gỗ, với đặc điểm hình dáng thẳng, độ thon nhỏ nên tỷ lệ lợi dụng gỗ cao Gỗ keo lai cấu tạo gỗ khơng có ống dẫn nhựa, chất tích tụ khơng gây ảnh hưởng lớn đến độ bền công cụ cắt cản trở q trình đóng rắn keo Tuy nhiên, gỗ Keo tai tượng có vịng năm khơng rõ nên gây trở ngại cho khâu xếp mặt khác với gỗ giác gỗ lõi phân biệt nên sản phẩm ván ghép làm từ gỗ keo lai có độ thẩm mỹ khơng cao Lại có vùng tủy với tính chất học yếu ảnh hưởng đến tỷ lệ lợi dụng gỗ, sản xuất ván 1.3.1 Điều tra máy móc thiết bị Khi tiến hành làm thực nghiệm, tất máy móc thiết bị sử dụng máy móc thuộc Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng Trường Đại học Lâm nghiệp Các máy sử dụng trình làm thực nghiệm tất máy dây chuyền công nghệ sản xuất ván ghép bao gồm: Cưa vòng xẻ phá; Các loại cưa đĩa; Lò sấy nước; Máy ghép ngang; Máy đánh nhẵn; Máy ép nhiệt Trong trình thực nghiệm qua đồ thị thử mẫu sản phẩm, thấy mẫu thử thường bị bong tách màng keo trước bị phá hủy mẫu.Chính vậy,khi quan sát thấy thời gian phá hủy màng keo mẫu thử ép với giá trị áp suất 1.6 MPa dài tức sản phẩm ván ghép ép trị số áp suất 1.6 MPa có độ bền màng keo lớn Bảng 3.8 Bảng tổng hợp tích chất vật lý, học sản phẩm Chỉ tiêu Trị số Đơn vị Khối lượng thể tích 0,66 g/cm3 Khả bám dính màng keo 24.18 % Độ ẩm ván 13,18 % Độ bền uốn tĩnh 47.84 MPa Modul đàn hồi 13259.03 MPa 51 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua trình nghiên cứu thực nghiệm đề tài với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Phạm Văn Chương tơi hồn thành khố luận tốt nghiệp với tên đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép đến chất lượng ván ghép dạng Glulam từ gỗ tai tượng” Căn vào trình thực nghiệm kết thí nghiệm kiểm tra tính chất ván tơi có số kết luận sau: + Áp suất ép có ảnh hưởng tới chất lượng ván ghép + Khi áp suất ép phù hợp độ bền dán dính cao, giá trị độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi đạt kết tốt Tuy nhiên, áp suất q cao khơng độ bền dán dính độ bên uốn tĩnh modul đàn hồi thấp + Quy luật theo hàm tương quan Phương trình tương quan : Y = 2044.03 + 13848.16 X – 4309.23 X2 Y = 56.19 – 37.37X + 10.73X2 Y = -15.67 + 76.22X – 23.31X2 Đây hàm bậc hai có đồ thị theo hình Parabol + Về chất kết dính : vào kết thí nghiệm độ bền dán dính độ, tơi thấy keo EPI sử dụng loại keo tốt, lượng keo dùng 200g/m2 hợp lý, keo đóng rắn không làm ảnh hưởng đến màu sắc gỗ không gây độc hại cho môi trường người +Trị số đề xuất : áp suất ép max khoảng 1.61 MPa – 1.63 MPa ( phạm vi đề tài + Sản phẩm đạt giá trị Gulam 13 (AS/NZS 1328.2 : 1998) 52 4.2 Kiến nghị Tuy cố gắng trình thực đề tài, hạn chế thời gian nghiên cứu kinh nghiệm sản xuất nên đề tài số hạn chế sau: + Do đề tài nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép max đến chất lượng ván ghép dạng Glulam trị số công nghệ khác giá trị không đổi nên giá trị áp suất phạm vi đề tài nghiên cứu + Về công nghệ sản xuất ta thực lần ép tiết kiệm thời gian nâng cao xuất lao động + Tiếp tục nghiên cứu để đưa thông số công nghệ phù hợp + Cần điều chỉnh chế độ sấy hợp lý để giảm bớt khuyết tật sấy + Để nâng cao chất lượng sản phẩm Glulam dùng nguyên liệu gỗ Keo tai tượng cần nghiên cứu thêm về: - Biến tính gỗ nhằm hạn chế tượng co rút tăng khả chống cháy, chống côn trùng nấm mốc - Để hạn chế cong cho ván tiến hành xẻ rãnh cho - Màu sắc sản phẩm xấu để nâng cao chất lượng sản phẩm phải trang sức 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Văn Chương, Nguyễn Hữu Quang (2004), công nghệ sản xuất ván nhân tạo tập I, nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội [2] Phạm Văn Chương, “Nghiên cứu số yếu tố công nghệ sản xuất ván ghép từ gỗ Keo tai tượng”, LVTS, Viện KHLN-2001 [3] Nguyễn Năng Phong, “Nghiên cứu tạo ván ghép dạng Glulam (Glue laminated timber) từ gỗ Keo lai”, khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐHLN [4] Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội [5] Nguyễn Văn Thuận, Phạm Văn Chương (1993), Bài giảng công nghệ sản xuất ván nhân tạo tập I, Trường Đại học Lâm nghiệp [6] Hoàng Thúc Đệ, Phạm Văn Chương (2002), Tài liệu dịch công nghệ sản xuất ván nhân tạo, Nhà xuất Nông nghiệp Trung Quốc [7] Nguyễn Trọng Nhân (1997) “Về phát triển ván nhân tạo nước ta”, Tạp trí khoa học cơng nghệ Kinh tế Lâm nghiệp, Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn, Hà nội [8] Phạm Văn Chương (2000), “ ván ghép thanh-một loại hình ván nhân tạo phổ biến nước phát triển”, thông tin chuyên đề KHCN & KT Nông nghiệp & PTNT, Trung tâm thông tin Nông nghiệp & PTNT, Hà nội [9] Ngô Kim Khôi (1998), thống kê toán học, trường Đại học Lâm nghiệp [10] Hoàng việt (2003), máy thiết bị chế biến gỗ, nhà xuất nơng nghiệp Hà nội [11] Hồng Đức thận (2006) “Nghiên cứu tạo ván ghép (dạng Glue laminated timber) từ gỗ dừa”, khoá luận tốt nghiệp, trường Đại học Lâm nghiệp Hà tây [12] Các tài liệu khai thác website: www.fsiv.org.vn [13] Các tài liệu khai thác website: www.google.com.vn [14] Các tài liệu khai thác website: www.timber.org.au [15] 54 Phụ biểu 01: Khối lượng thể tích, g/cm3 ST T L(mm) t (mm) W (mm) t1 t2 t3 t4 ttb m (g) γ (g/cm3 99.76 101.70 50.63 50.78 50.43 50.54 50.59 329.13 0.641 100.24 102.13 50.52 50.57 50.41 50.35 50.46 333.30 0.645 100.51 101.26 50.21 50.35 50.50 50.35 50.35 334.78 0.648 99.95 101.98 50.15 50.41 50.53 50.31 50.35 369.76 0.718 100.21 102.22 50.48 50.31 50.36 50.39 50.44 380.38 0.638 99.44 0.651 101.61 50.28 50.33 80.36 50.21 50.29 327.10  x 0.66 S 0.03 S% 0.01 P% 4.64 C(95%) 0.03 55 Phụ biểu 02: Khả bám dính màng keo,% Ápsuất STT (MPA) 1.2 1.4 1.6 1.8 Cạnh Cạnh Cạnh Cạnh Tổng (mm) (mm) (mm) (mm) Chu vi % vết (mm) vết nứt nứt 409.62 27.05 30.36 24.34 30.54 25.56 (mm) 110.8 32.57 34.4 39.8 106.77 410.5 26.01 28.44 24.83 22.96 32.55 108.58 410.12 26.47 24.15 22.95 30.25 33.13 110.48 407.42 26.47 30.46 27.14 26.48 25.68 109.76 413.16 26.56 15.48 26.45 45.16 24.48 111.57 411.08 27.14 18.25 22.72 20.78 41.25 103 409.46 25.15 17.96 28.57 25.47 29.89 101.89 411.9 24.74 16.8 24.83 18.96 39.75 100.34 410.1 24.46 38.13 17.21 13.45 33.13 101.92 408.2 25.01 47.2 20.56 35.68 103.44 412.02 25.04 20.58 26.45 44.15 14.97 106.15 411.98 25.64 24.28 22.51 26.56 27.56 100.91 410.1 24.63 33.67 21.26 29.66 12.99 97.58 409.98 23.69 15.4 24.83 18.96 38.75 97.94 412.3 23.88 33.85 19.88 20.38 24.05 98.16 408.8 24.09 47.2 18.81 35.68 101.69 412.32 24.61 16.58 28.43 36.13 18.98 100.15 413.94 24.19 26.32 23.34 16.03 29.65 95.34 408.26 23.27 17.46 26.13 24.63 26.89 95.11 410.9 23.09 18.41 24.83 19.76 33.74 96.74 411.21 23.58 22.12 14.35 26.45 30.13 93.05 408.44 22.84 6.3 32.21 20.89 34.68 94.08 413.1 22.77 12.58 26.45 41.24 18.99 99.26 413.89 23.98 56 2.0 26.21 26.04 32.19 16.34 100.78 408.56 24.60 24.24 26.57 24.47 28.12 103.44 410.92 25.14 26.65 24.83 18.96 30.48 100.92 410.2 24.61 22.13 20.2 26.45 30.43 99.21 408.0 24.35 18.24 34.23 14.88 33.04 100.39 413.07 24.30 16.58 25.34 39.12 20.98 102.02 24.65 57 413.8 Phụ biểu 03: Độ ẩm ván, % STT m1 (g) m0(g) MC (%) 85.57 74.92 12.88 81.44 71.79 13.44 84.8 74.43 13.92 84.79 75.38 12.48 83.66 73.56 13.73 84.04 74.60 12.64  x 13.18 S 0.59 S% 4.53 P% 1.85 C(95%) 0.62 58 Phụ biểu 05 Độ bền uốn tĩnh, MPa Áp suất (MPa) 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 STT t (mm) w (mm) Lg (cm) P (kgf) MOR(MPa) 6 6 50.38 49.79 50.07 50.35 50.41 50.14 50.86 50.55 49.94 50.48 49.83 50.67 50.83 50.73 50.8 49.88 50.48 50.89 50.5 50.23 49.86 50.23 49.83 50.69 50.87 50.88 50.43 50.44 50.58 50.34 50.26 50.65 50.94 50.81 51.01 51.27 51.39 50.83 50.46 50.06 50.06 51.43 51.46 50.46 51.38 50.12 50.97 51.32 51.1 51.03 50.45 50.68 50.19 51.3 49.53 50.4 50.89 51.23 51.1 51.72 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 1124.3 1125.7 1146 1158.4 1146.6 1128.4 1198.4 1200.5 1147 1154.3 1212.3 1266.5 1388.9 1430.6 1381.5 1422.3 1408.4 1452.2 1247.2 1192.8 1149.2 1293.5 1356.9 1141.1 1137 1244 1155.5 1056.5 1087.5 1215.5 42.3 43.03 43.07 43.17 42.46 40.39 43.27 44.36 43.75 43.43 46.81 47.12 47.89 49.96 48.24 48.32 47.99 48.54 45.94 44.97 43.98 46.91 47.65 44.59 43.38 45.46 43.38 42.87 42.96 44.68 59 Phụ biểu 05 Modul đàn hồi, MPA Áp suất (MPa) 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 STT t (mm) w (mm) Lg (cm) P (kgf) MOEMPa) 6 6 50.38 49.79 50.07 50.35 50.41 50.14 50.86 50.55 49.94 50.48 49.83 50.67 50.83 50.73 50.8 49.88 50.48 50.89 50.5 50.23 49.86 50.23 49.83 50.69 50.87 50.88 50.43 50.44 50.58 50.34 50.26 50.65 50.94 50.81 51.01 51.27 51.39 50.83 50.46 50.06 50.06 51.43 51.46 50.46 51.38 50.12 50.97 51.32 51.1 51.03 50.45 50.68 50.19 51.3 49.53 50.4 50.89 51.23 51.1 51.72 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 1124.3 1125.7 1146 1158.4 1146.6 1128.4 1198.4 1200.5 1147 1154.3 1212.3 1266.5 1388.9 1430.6 1381.5 1422.3 1408.4 1452.2 1247.2 1192.8 1149.2 1293.5 1356.9 1141.1 1137 1244 1155.5 1056.5 1087.5 1215.5 12669.98 12405.25 12133.61 13601.16 12338.33 12089.63 12593.32 12937.56 12736.91 12036.26 13925.46 12506.03 12702.47 13579.38 12810.66 13141.56 13131.80 14138.30 13476.84 12456.52 12449.78 13767.38 13957.73 12405.12 12371.90 12374.43 12140 12435.26 12475.39 12898.98 60 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm ván ghép dạng Glulam (Glue laminated timber)[3] 1.2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 1.2.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.2.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu + Nguyên liệu + Chất kết dính 1.2.5 Nội dung nghiên cứu + Tìm hiểu ngun liệu, máy móc, thiết bị trường ĐH Lâm Nghiệp + Tìm hiểu số tính chất kỹ thuật, cơng nghệ keo EPI hãng Casco sản xuất + Lựa chon khoảng trị số áp suất ép để thực nghiệm khảo sát + Thực nghiệm tạo ván ghép dạng glulam + Kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm 1.3 Điều tra nguyên liệu [2] 1.3.1 Điều tra máy móc thiết bị Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy 10 1.3.2 Điều tra chất kết dính 11 Bảng 1.2.Thông số kỹ thuật chủ yếu chất kết dính EPI(1980/1993) 13 1.3.3 Điều tra sản phẩm ván ghép dạng Glulam 15 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 16 1.4.1 Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài 16 1.4.2 Tiêu chuẩn sử dụng kiểm tra sản phẩm 16 Bảng1.3 Phân cấp chất lượng sản phẩm glulam 16 1.4.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 17 n: dung lượng mẫu CHƢƠNG 19 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 19 2.1 Yêu cầu nguyên liệu cho sản xuất ván ghép [8] 19 2.2 Yêu cầu cụ thể nguyên liệu cho sản xuất ván ghép dạng Glulam 19 2.2.1 Yêu cầu ghép (AS/NZS 1328.2:1998) 19 2.2.2 Chất kết dính 22 Bảng 2.1 Bảng phân loại chất kết dính theo điều kiện sử dụng (khuyến nghị) 22 2.3 Các nhân tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm 22 61 2.3.1 Các yếu tố thuộc vật dán ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm 23 Ảnh hưởng bề mặt 23 Ảnh hưởng quan hệ kích thước chiều dày chiều rộng 24 2.4.2 Ảnh hƣởng keo dán đến chất lƣợng sản phẩm 24 Hàm lượng khô độ nhớt 25 2.4.3 Ảnh hƣởng yếu tố chế độ ép cở sở lựa chọn thông số chế độ ép cho sản phẩm 26 Lựa chọn mức áp suất ép thí nghiệm 31 2.4.4 Quy hoạch thực nghiệm 32 CHƢƠNG 32 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 32 3.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất Glulam 33 3.2.Tính tốn kích thƣớc xẻ 33 3.3 Tính tốn lƣợng keo cần dùng 35 3.3.1 Tính lƣợng keo tráng cho ép dọc 35 3.3.2 Tính tốn lƣợng keo cho ghép ngang 35 3.3.3 Lƣợng keo dùng cho ghép lớp 35 Bảng 3.1 Lượng keo lượng chất đóng rắn cần dùng để thực nghiệm 36 3.4 Các bƣớc tiến hành thực nghiệm 36 3.4.1 gỗ tròn 36 3.4.2 Sấy ván 36 3.4.3 Xẻ 36 Gỗ sau sấy độ ẩm yêu cầu, tiến hành xẻ cưa đĩa xẻ dọc tạo chiều rộng cho 3.4.4 Cắt ngắn 37 3.4.5 Bào mặt bào thẩm 37 3.4.6 Tráng keo ghép ngang 37 3.4.7 Đánh nhẵn 37 3.4.8 Tráng keo ghép lớp 37 Bảng 3.2 Kết trị số áp suất cuối 38 3.4.9 Dọc rìa hồn thiện sản phẩm 38 3.5 Kiểm tra chất lƣợng sản phẩm 38 3.5.1 Nội dung phƣơng pháp kiểm tra 38 3.5.2 Kiểm tra khối lƣợng thể tích sản phẩm 39 Bảng 3.3 Kết kiểm tra khối lượng thể tích ván, g/cm3 40 3.5.3.Xác định độ ẩm ván 40 Bảng 3.4 Kết kiểm tra độ ẩm ván, % 40 3.5.4 Xác định khả bám dính màng keo 41 Bảng 3.5 Kết kiểm tra khả bám dính màng keo, % 41 3.5.5 Xác định độ bền uốn tĩnh 42 Bảng 3.6 Kết kiểm tra độ bền uốn tĩnh ván, MPa 44 3.5.6 Xác định Modul đàn hồi 45 62 Bảng 3.7 Kết kiểm tra Modul đàn hồi ván, MPa 45 4.1 Phân tích đánh giá 49 4.1.1 Phân tích ảnh hƣởng áp suất ép tới độ bám dính màng keo 49 4.1.2 Phân tích ảnh hưởng áp suất ép tới độ bền uốn tĩnh ván ghép dạng glulam 49 4.1.3 Phân tích ảnh hưởng áp suất ép tới modul đàn hồi ván ghép dạng glulam 50 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp tích chất vật lý, học sản phẩm 51 CHƢƠNG 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 4.1 Kết luận 52 4.2 Kiến nghị 53 Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy 10 64 Bảng 1.2.Thông số kỹ thuật chủ yếu chất kết dính EPI(1980/1993) 13 64 Bảng1.3 Phân cấp chất lượng sản phẩm glulam 16 64 Bảng 2.1 Bảng phân loại chất kết dính theo điều kiện sử dụng (khuyến nghị) 64 22 64 Bảng 3.1 Lượng keo lượng chất đóng rắn cần dùng để thực nghiệm 36 64 Bảng 3.2 Kết trị số áp suất cuối 38 64 Bảng 3.3 Kết kiểm tra khối lượng thể tích ván, g/cm3 40 64 Bảng 3.4 Kết kiểm tra độ ẩm ván, % 41 64 Bảng 3.6 Kết kiểm tra độ bền uốn tĩnh ván, Mpa 44 64 Bảng 3.7 Kết kiểm tra Modul đàn hồi ván, Mpa 45 64 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp tích chất vật lý, học sản phẩm 51 64 63 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy 10 Bảng 1.2.Thông số kỹ thuật chủ yếu chất kết dính EPI(1980/1993) 13 Bảng1.3 Phân cấp chất lượng sản phẩm glulam 16 Bảng 2.1 Bảng phân loại chất kết dính theo điều kiện sử dụng (khuyến nghị) 22 Bảng 3.1 Lượng keo lượng chất đóng rắn cần dùng để thực nghiệm 36 Bảng 3.2 Kết trị số áp suất cuối 38 Bảng 3.3 Kết kiểm tra khối lượng thể tích ván, g/cm3 40 Bảng 3.4 Kết kiểm tra độ ẩm ván, % 41 Bảng 3.5 Kết kiểm tra khả bám dính màng keo, % 41 Bảng 3.6 Kết kiểm tra độ bền uốn tĩnh ván, Mpa 44 Bảng 3.7 Kết kiểm tra Modul đàn hồi ván, Mpa 45 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp tích chất vật lý, học sản phẩm 51 64 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Horizontal glulam Hình 1.2 Vertical glulam Hình 1.3 Ván ghép dạng Glulam sử dụng xây dựng Hình 1.4 Ván ghép dạng Glulam sử dụng đồ mộc Hình 1.5 Biểu đồ sản lượng ván ghép dạng glulam giới Hình 1.6 Các dạng liên kết Glulam dùng xây dựng 15 Hình 2.1 Giới hạn khuyết tật cho phép 20 Hình 2.2 Các khuyết tật không cho phép 20 Hình 2.3 Trị số ghép 21 Hình 2.4 Tỉ lệ kết cấu 21 Hình 2.5 Xẻ rãnh cho ván 21 Hình 3.1 Biểu đồ ép lớp 38 Hình 3.2 Sơ đồ vị trí cắt mẫu kiểm tra 38 Hình 3.3 Kích thước mẫu kiểm tra khối lượng thể tích 39 Hình 3.5 Kích thước mẫu kiểm tra độ ẩm 40 Hình 3.5 Kích thước kiểm tra khả bám dính keo 41 Hình 3.6 Kích thước kiểm tra độ bền uốn tĩnh 43 Hình 3.7 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với Pép =1.2 MPa 46 Hình 3.8 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với Pép =1.4 47 Hình 3.9 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với Pép =1.8 MPa 47 Hình 3.10 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với Pép =1.8 MPa 48 Hình 3.11 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với Pép =1.8 MPa 48 65