Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ chất đóng rắn và thời gian ép đến độ bền dán dính của màng keo epi 1980 1993 và 1985 1993 khi dán ép gỗ keo lá tràm

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu tiến hành thực đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép đến độ bền dán dính màng keo EPI 1980/1993 1985/1993 dán ép gỗ Keo tràm” Địa điểm trường Đại học Lâm Nghiệp – Xuân Mai – Chương Mỹ – Hà Nội, đến tơi hồn thành khố luận tốt nghiệp Qua cho phép tơi bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo môn Ván nhân tạo, thầy cô giáo thuộc trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản trung tâm công nghiêp rừng Trường Đại học Lâm Nghiệp, trung tâm thông tin - thư viện đặc biệt cô giáo T.S Trịnh Hiền Mai – người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn công ty keo dán CASCO ADHESIVES tài trợ kinh phí cung cấp nguyên liệu keo dán cho thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn đến bạn nhóm nghiên cứu khoa học bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Trong trình thực chưa có kinh nghiệm làm nghiên cứu khoa học vận dụng kiến thức vào thực tế hạn chế nên cịn nhiều sai xót khuyết điểm kính mong nhận bảo thầy cô giáo đóng góp ý kiến bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! ĐHLN, ngày 30 tháng 04 năm 2010 Sinh viên: Đỗ Đình Mỹ ĐẶT VẤN ĐỀ Sản xuất chế biến gỗ xuất ngành có kim ngạch xuất lớn nước ta, nhiên, loại gỗ rừng tự nhiên ngày trở nên cạn kiệt khan nên giá thành chúng cao Vì vậy, xu hướng sử dụng loại gỗ rừng trồng ván nhân tạo thay gỗ rừng tự nhiên xu hướng tất yếu giới nước ta Để sản xuất ván nhân tạo cần phải sử dụng lượng lớn keo dán Do việc nghiên cứu sản xuất ứng dụng loại keo dán đáp ứng yêu cầu với giá thành phù hợp vào ngành công nghiệp gỗ quan trọng Trên giới nay, xu sử dụng keo dán gỗ sử dụng loại keo dán không độc thân thiện môi trường có nồng độ formaldehyde tự thấp khơng phát thải formaldehyde loại keo có nguồn gốc tự nhiên, keo gốc Isocyanate , keo PVAc….Ở nước ta bắt đầu sử dụng loại keo gần đây, giá thành cao nên chúng sử dụng chủ yếu sản xuất đồ mộc công nghiệp ván ghép Đặc biệt, loại keo đưa vào nước ta dòng keo EPI (Emulsion Polymer Isocyanate ) Loại keo có nhiều ưu điểm cường độ dán dính cao, ép nhiệt hay ép nguội, màng keo có khả chịu ẩm, chịu dung môi nhiệt độ cao tốt, đặc biệt hàm lượng formaldehyde tự trình ép tạo sản phẩm trình sử dụng thấp Tuy nhiên, loại keo đưa vào nước ta nên việc nghiên cứu sử dụng ngành cơng nghiệp gỗ nước ta hạn chế Keo EPI loại keo gốc Isocyanate hai thành phần gồm phần nhựa chất đóng rắn Chất đóng rắn loại keo loại chất đóng rắn tham gia trực tiếp vào liên kết màng keo trình keo đóng rắn, pha vào keo trước tiến hành bơi tráng Tỷ lệ chất đóng rắn pha vào keo có ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền màng keo dán dính thời gian ép sản phẩm Thơng thường tỷ lệ chất đóng rắn tăng thời gian ép giảm, điều giúp làm tăng suất thiết bị ảnh hưởng khơng tốt đến độ bền màng keo làm giảm thời gian sống (potlife) keo gây khó khăn sản xuất Xuất phát từ vấn đề trên, đồng ý khoa Chế biến lâm sản – trường ĐHLN, hướng dẫn giúp đỡ cô giáo TS.Trịnh Hiền Mai, tài trợ kinh phí từ phía cơng ty keo dán Casco Adhesives tiến hành nghiên cứu đề tài khoa học : “Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới độ bền dán dính màng keo Synteko 1980/1993 Synteko 1985/1993 dán ép gỗ Keo tràm (Acacia auriculiformis )” Chương І TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu Trên giới, dòng keo gốc Isocyanate nghiên cứu sử dụng vào ngành công nghiệp chế biến gỗ từ lâu Tuy nhiên đưa vào nước ta năm gần nên đề tài nghiên cứu khoa học loại keo nước ta hạn chế Là sở đầu nghành nghiên cứu nghành chế biến gỗ, trường Đại học Lâm Nghiệp có số đề tài nghiên cứu loại keo dán như: “Nghiên cứu ảnh hưởng lượng keo tráng EPI tới độ bền dán dính số vật liệu gỗ”, (Phạm Duy Hưởng, ĐHLN 2008 ) Tác giả tìm lượng keo tráng thích hợp cho loại gỗ keo sau: Keo lai: 240g/m2, Keo tràm: 240g/m2, Keo tai tượng: 200g/m2; “Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép tới khả dán dính số vật liệu gỗ sử dụng chất kết dính EPI”, (Đỗ Vũ Thắng , ĐHLN 2008) Tác giả tìm áp suất ép hợp lí số loại gỗ keo sau: Keo tai tượng: 0,6-0,8 MPa, Keo lai: 0,8-1,0 MPa; “Nghiên cứu ảnh hưởng chất lượng gia công bề mặt gỗ keo lai tới cường độ dán dính keo EPI”, (Trần Văn Trung, ĐHLN 2009) Qua nghiên cứu tác giả kết luận: chất lượng gia công bề mặt cao cường độ dán dính màng keo lớn, chế độ gia công cường độ màng keo EPI 1980/1993 cao keo EPI 1911/1999 dán dính cho gỗ Keo lai; “Nghiên cứu ảnh hưởng gỗ giác gỗ lõi Keo tràm tới cường độ dán dính keo EPI”, (Nguyễn Hà Giang, ĐHLN 2009 ) Kết nghiên cứu tác giả cho thấy cường độ dán dính tốt dán gỗ lõi –lõi thấp dán gỗ giác – giác; “Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian sau trộn keo đến độ bền dán dính keo Synteko 1911/1999”, (Hà Thị Thu, ĐHLN 2009 ) Nghiên cứu tác giả cho thấy sau pha chất đóng rắn ta tiến hành tráng keo cường độ dán dính cao nhất; “Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn tới cường độ dán dính màng keo số loại vật liệu gỗ, sử dụng chất kết dính loại EPI”, (Lê Thị Thi ,ĐHLN 2009 ) Tác giả đưa tỷ lệ chất đóng rắn hợp lí cho loại gỗ keo sau: Keo lai: 15.15%, Keo tràm: 13.57%, Keo tai tượng: 14.17%; “Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn tới cường độ dán dính màng keo EPI 1911/1999”, (Nguyễn Thị Lan Phương, ĐHLN 2009 ) Kết đề tài: tác giả đưa miền tỷ lệ chất đóng rắn hợp lí 12%-15% Các đề tài nghiên cứu đưa trị số tham khảo thực tiễn sản xuất đề tài nghiên cứu sau Tuy nhiên đề tài nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến độ bền màng keo EPI, chưa có đề tài nghiên cứu ảnh hưởng đa yếu tố đến độ bền màng keo, cụ thể nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới độ bền màng keo EPI Hiện loại keo chủ yếu sử dụng lĩnh vực sản xuất ván ghép sản xuất đồ mộc Vì loại keo đưa vào nước ta nên việc nghiên cứu ứng dụng loại keo sản xuất thực tiễn cần thiết 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Xác định ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới độ bền dán dính màng keo dán dính gỗ Keo tràm keo Synteko 1980/1993 Synteko 1985/1993 Từ xác định khoảng trị số hợp lí tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép để tạo màng keo có độ bền cao ứng dụng vào thực tế sản xuất nhằm nâng cao suất máy móc đảm bảo chất lượng sản phẩm, kết đề tài làm tài liệu tham khảo cho đề tài nghiên cứu sau 1.3 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu Trong đề tài giới hạn nghiên cứu độ bền dán dính màng keo thơng qua cường độ kéo trượt màng keo (theo EN 205) mức độ bong tách màng keo (theo KOMO test) thay đổi tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép Nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu là: - Nguyên liệu gỗ: gỗ Keo tràm (Acacia auriculiformis ) - Chất kết dính: Synteko 1980/1993 1985/1993 hai số loại keo dịng EPI cơng ty keo dán Casco Adhesives cung cấp 1.4 Nội dung nghiên cứu  Tìm hiểu vài đặc điểm cấu tạo gỗ tính chất vật lí gỗ Keo tràm  Tìm hiểu thơng số kĩ thuật keo Synteko 1980/1993 1985/1993 công ty keo dán Casco Adhesives cung cấp  Lựa chọn miền tỷ lệ chất đóng rắn, thời gian ép thông số chế độ ép khác  Tìm hiểu máy móc thiết bị phục vụ trình nghiên cứu  Thực ép cắt tạo mẫu thí nghiệm theo tiêu chuẩn kiểm tra  Kiểm tra độ bền dán dính màng keo theo tiêu chuẩn kiểm tra  Phân tích đánh giá kết rút khoảng giá trị tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép thích hợp miền khảo sát 1.5 Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp kế thừa kết nghiên cứu trước loại keo này, sở xác định thơng số chế độ ép miền giá trị cần khảo sát  Sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, xử lí số liệu thống kê tốn học thơng qua phần mềm bảng tính Exel 1.6 Ý nghĩa đề tài 1.6.1 Ý nghĩa thực tiễn Qua kết đề tài ta xác định ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới độ bền dán dính màng keo Synteko 1980/1993 1985/1993 dán ép gỗ Keo tràm Từ đưa giá trị tối ưu áp dụng thực tiễn sản xuất 1.6.2 Ý nghĩa khoa học:  Kết nghiên cứu đề tài có giá trị tham khảo phục vụ công tác học tập, nghiên cứu khoa học sinh viên, nhà chuyên môn, sở sản xuất  Thực nghiệm đề tài nghiên cứu khoa học nhằm tăng cường khả nghiên cứu giải vấn đề khoa học cho sinh viên Chương II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý thuyết dán dính [3] [4] [5], [6] Q trình dán dính trình dán ép hai hay nhiều vật dán với có tham gia chất kết dính điều kiện định Hiện tượng dán dính bao gồm tham gia lực liên kết sau:  Liên kết học hay liên kết đinh keo Khi tráng keo dán dạng lỏng lên bề mặt gỗ, gỗ có cấu trúc rỗng xốp nên dung dịch keo thấm vào gỗ sau đóng rắn tạo thành đinh keo Keo thấm sâu vào gỗ diện tích tiếp xúc keo gỗ lớn làm tăng hiệu liên kết đinh keo Liên kết tốt keo dán thấm vào phần rỗng ruột tế bào vách tế bào để tạo nên tiếp xúc mức độ phân tử phân tử keo dán cellulose hay hemicellulose  Liên kết vật lý Liên kết vật lý bao gồm loại lực hấp dẫn phân tử, cho quan trọng tới hình thành liên kết phân tử keo dán gỗ: - Lực liên kết Van Der Waal’s lực hấp dẫn phần tử lưỡng cực có cực (dương, âm) - Lực liên kết London bao gồm lực liên kết yếu lực hấp dẫn phần tử khơng có cực phần tử khác - Liên kết hydrogen loại liên kết đặc biệt phân tử lưỡng cực với nhau, tạo nên lực hấp dẫn mạnh cation H+ phân tử anion phân tử khác Liên kết hoá học Liên kết hoá học phân tử keo dán gỗ đựơc thực qua cầu nối như: CH2 -; -CH2 –O –CH2-… Tuy nhiên liên kết hóa học cho khơng đóng vai trị quan trọng chất lượng mối dán chất kết dính gỗ  Hiện tượng thấm ướt Để hai bề mặt gỗ liên kết với qua màng keo, keo phải có khả thấm sâu trải để tạo mối liên kết tiếp xúc với hai bề mặt Nghĩa là: phần tử keo dán phải trải lên thấm vào bên bề mặt gỗ, tạo nên tiếp xúc với cấu trúc phân tử gỗ để lực hấp dẫn phân tử trở nên hữu hiệu Khả thấm ướt phản ánh độ nhớt keo, độ nhớt keo nhỏ khả thấm ướt keo tốt Áp lực nhiệt độ thường sử dụng để đề cao khả thấm ướt keo Bề mặt vật dán phải có khả thấm ướt, khả thấm ướt đánh giá qua góc tiếp xúc  Góc tiếp xúc nhỏ dung dịch keo dán dễ dàng thấm sâu vào bên Q trình dán dính hồn thành sau độ nhớt dung dịch keo tăng lên, chất kết dính (keo) chuyển trạng thái từ dạng lỏng sang dạng rắn 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dán dính Trong q trình dán ép hai vật thể với chất lượng dán dính yếu tố phải đặt lên hàng đầu Chất lượng dán dính phụ thuộc vào nhiều yếu tố yếu tố thuộc vật dán, yếu tố thuộc chất kết dính, yếu tố thuộc điều kiện dán ép 2.1.1 Các yếu tố thuộc vật dán [6] [7]  Loại gỗ Mỗi loại gỗ khác có cấu tạo, thành phần tính chất khác khối lượng thể tích (KLTT), thành phần chất chiết suất, chất dầu nhựa,… nên khả thực mối dán khác - KLTT: Khối lượng thể tích gỗ thể mật độ vật chất gỗ, thể khả chịu lực gỗ Gỗ có KLTT khác có khả dán dính khác Thơng thường loại gỗ có KLTT lớn có khả dán dính tốt loại gỗ có KLTT thấp điều kiện dán dính, cường độ liên kết màng keo tăng với khối lượng thể tích gỗ Các nghiên cứu ảnh hưởng KLTT đến tỷ lệ phá huỷ sợi gỗ thí nghiệm kéo trượt màng keo cho thấy: tỷ lệ phá huỷ sợi gỗ tăng KLTT tăng giảm dần KLTT 0.7-0.8 g/cm3 sau giảm nhanh chóng KLTT 0.8g/cm3 Nguyên nhân gỗ KLTT, có lớn vách tế bào gỗ dày thể tích khoảng trống gỗ nhỏ nên dung dịch keo dán khó thấm vào gỗ làm cho liên kết đinh keo hạn chế tới 1-2 hàng tế bào Ngồi ra, gỗ có KLTT lớn thường cứng hơn, đòi hỏi áp lực ép lớn để mang lại tiếp xúc chặt chẽ bề mặt gỗ keo dán Bên cạnh đó, gỗ có KLTT lớn, có tỷ lệ co rút thay đổi độ ẩm lớn ảnh hưởng tới chất lượng dán dính Gỗ có KLTT nhỏ cường độ gỗ nhỏ làm cho cường độ màng keo giảm Độ rỗng xốp gỗ lớn làm gỗ thấm nhiều keo gây tượng thiếu keo bề mặt vật dán, làm cường độ màng keo giảm - Thành phần hoá học gỗ + Cấu tạo yếu tố quan trọng để giải thích hình thành liên kết gỗ keo dán Gỗ cấu tạo ba thành phần chính: xellulo, hemixellulo Chương IV PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 4.1 Phân tích, đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới mức độ bong tách màng keo Bảng 4.1 Tỷ lệ bong tách màng keo dán ép gỗ Keo tràm keo Synteko 1985/1993 (theo KOMO test) STT 60/12 90/12 120/12 60/15 90/15 120/15 60/18 90/18 120/18 30.73 10.95 8.79 9.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29.27 18.99 12.59 6.94 9.73 0.00 0.00 0.00 0.00 25.77 0.48 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.85 2.76 5.12 0.00 7.48 5.52 0.00 0.00 0.00 0.00 1.82 36.46 23.72 0.00 12.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 T/B 25.50 10.83 5.77 6.81 1.95 0.00 0.00 0.77 0.92 60; 90; 120: mức thời gian ép (phút) 12; 15; 18: mức tỷ lệ chất đóng rắn (%) Đánh giá theo tiêu chuẩn KOMO Theo “KOMO Immersion test” độ bền dán dính mức thí nghiệm đạt tiêu chuẩn tỷ lệ bong tách trung bình mẫu thử khơng lớn 5% khơng có mẫu mẫu thử bong tách 10% 41 Bảng 4.2 Đánh giá tỷ lệ bong tách theo KOMO test với gỗ Keo tràm dán ép keo Synteko 1985/1993 Tg ép 60 ph 90 ph 120 ph 12% không đạt không đạt không đạt 15% không đạt đạt đạt 18% đạt đạt đạt Tl cđr Hình 4.1 Biểu đồ thể quan hệ tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới tỷ lệ bong tách gỗ Keo tràm dán ép keo Synteko 1985/1993 42 Qua bảng đánh giá 4.2 biểu đồ 4.1 ta thấy loại keo 1985/1993 tỷ lệ chất đóng rắn 12% ứng với thời gian ép 60, 90, 120 phút tỷ lệ 15% với thời gian ép 60 phút không đạt tiêu chuẩn KOMO cịn lại điểm thí nghiệm khác đạt Điều giải thích sau: loại keo tỷ lệ chất đóng rắn 12% thấp mà nhiệt độ môi trường dán ép xuống thấp ngày mùa đông, lượng chất đóng rắn khơng đủ để tạo số cầu nối liên kết màng keo dẫn đến cường độ màng keo giảm, cịn điểm thí nghiệm 15%/60 phút khơng đạt tiêu chuẩn thời gian ép 60 phút chưa đủ để keo đóng rắn tạo màng keo đủ bền, mở mặt bàn ép gỗ đàn hồi phá huỷ phần màng keo Còn điểm thí nghiệm 18% 15%/90 phút, 15%/120 phút chất lượng dán dính đáp ứng tiêu chuẩn KOMO, chứng tỏ với điều kiện ép mà thực tỷ lệ chất đóng rắn 15% 18% có khả tạo màng keo có độ bền cao Thời gian ép dài khoảng khảo sát độ bền màng keo tốt Bảng 4.2 Tỷ lệ bong tách màng keo dán ép gỗ Keo tràm keo Synteko 1980/1993 (theo KOMO test) STT 60/12 90/12 120/12 60/15 90/15 120/15 60/18 90/18 120/18 4.12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 19.62 0.00 0.00 21.67 0.00 0.00 0.00 11.76 0.00 22.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 28.94 0.00 18.62 0.00 22.61 0.00 0.00 4.71 0.00 0.00 0.00 45.37 0.00 21.01 27.68 0.00 4.84 0.00 15.72 0.00 19.81 0.00 0.00 T/B 10.69 0.00 1.91 0.00 11.29 0.00 25.12 0.00 8.73 43 Bảng 4.4 Đánh giá tỷ lệ bong tách theo KOMO test với gỗ Keo tràm dán ép keo Synteko 1980/1993 Tg ép 60 ph 90 ph 120 ph 12% không đạt đạt đạt 15% đạt không đạt đạt 18% không đạt đạt không đạt Tl cđr Hình 4.2 Biểu đồ thể quan hệ tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới tỷ lệ bong tách gỗ Keo tràm dán ép keo Synteko 1980/1993 44 Từ bảng đánh giá 4.4 hình 4.2 ta thấy loại keo 1980/1993 tỷ lệ chất đóng rắn khác có điểm thí nghiệm có độ bền dán dính đạt khơng đạt tiêu chuẩn KOMO Ở điểm thí nghiệm 12%/60 phút khơng đạt cịn lại điểm khác đạt chứng tỏ thời gian ép dài tạo màng keo tốt Tuy nhiên điểm thí nghiệm 15%/90 phút 18%/60 phút, 18%/120 phút lại khơng đạt tiêu chuẩn KOMO, ngồi ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn nhiều 18%, điều giải thích ảnh hưởng yếu tố khách quan Ví dụ: q trình gia cơng sở, có xẻ tiếp tuyến ghép với xẻ xuyên tâm, dẫn đến tỷ lệ dãn nở co rút khác lớp gỗ mẫu luộc nước sôi sấy, làm cho màng keo bị phá huỷ q trình thí nghiệm 4.2 Phân tích, đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới cường độ kéo trượt màng keo Bảng 4.5 Cường độ kéo trượt màng keo gỗ Keo tràm dán ép keo Synteko 1985/1993 ĐTM 60/12 90/12 xtb 7.27 m 120/12 60/15 90/15 120/15 60/18 90/18 120/18 7.43 7.60 7.34 8.37 8.48 8.51 8.23 8.23 0.56 0.48 0.35 0.56 0.47 0.51 0.32 0.43 0.53 S 1.87 1.51 1.11 1.86 1.57 1.70 1.07 1.37 1.76 S% 25.72 20.25 14.67 25.29 18.79 20.08 12.58 16.59 21.42 P% 7.75 6.40 4.64 7.62 5.66 6.06 3.79 5.25 6.46 C95% 1.26 1.08 0.80 1.25 1.06 1.14 0.72 0.98 1.18 60; 90; 120 mức thời gian ép (phút) 12; 15; 18 mức tỷ lệ chất đóng rắn (%) 45 Hình 4.3 Quan hệ cường độ kéo trượt màng keo (Synteko 1985/1993) tỷ lệ chất đóng rắn theo mức thời gian ép gỗ Keo tràm 46 Hình 4.4 Quan hệ cường độ kéo trượt màng keo (Synteko 1985/1993) thời gian ép theo mức tỷ lệ chất đóng rắn gỗ Keo tràm Hai biểu đồ 4.3 4.4 cho thấy tỷ lệ chất đóng rắn thay đổi cường độ kéo trượt màng keo thay đổi theo hai yếu tố có ảnh hưởng tới cường độ kéo trượt màng keo Quan hệ tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép đến cường độ kéo trượt quan hệ phi tuyến có dạng : y= a0+a1x1+a2x2+a3x1x2+a4x12+a5x22 – hệ số phương trình x1 – mức thời gian ép x2 – mức tỷ lệ chất đóng rắn Kết xử lý cho ta hàm tương quan có dạng sau: 47 Y = - 2.4345+0.0527x1+0.905x2 - 0.0018x1x2 - 0.0001x12 - 0.0202x22 Với hệ số tương quan R=0.86 tương quan tương đối chặt Từ biểu đồ hình 4.3 cho thấy mức thời gian ép 60 phút tỷ lệ chất đóng rắn tăng từ 12%-18% cường độ kéo trượt có xu hướng tăng đạt cực đại mức 18% (8.52 MPa) Còn mức thời gian ép 90 120 phút cường độ kéo trượt tăng tỷ lệ chất đóng rắn tăng từ 12% - 15% sau lại giảm (tuy khơng nhiều) tỷ lệ chất đóng rắn tăng tiếp từ 15% - 18% Điều giải thích tỷ lệ chất đóng rắn có ảnh hưởng tới thời gian đóng rắn keo ép thời gian 60 phút (mức thời gian ép nhỏ nhất) tăng tỷ lệ chất đóng rắn lên làm cho thời gian đóng rắn keo giảm xuống tạo điều kiện cho màng keo đóng rắn hồn tồn thời gian ép Cịn mức thời gian ép 90 120 phút cường độ kéo trượt đạt giá tri max tỷ lệ chất đóng rắn 15% chất đóng rắn loại Isocyanate tham gia trực tiếp vào trình hình thành liên kết màng keo, tỷ lệ nhỏ liên kết nội màng keo nhỏ làm cho cường độ kéo trượt nhỏ, tỷ lệ lớn lại làm giảm số cầu nối với gốc phân tử cấu tạo gỗ, màng keo đóng rắn nhanh trước keo thấm sâu vào bề mặt gỗ, dẫn đến cường độ kéo trượt giảm (tuy không nhiều) tỷ lệ 15% hợp lý Ở biểu đồ hình 4.4 vẽ theo thời gian ép, đường tỷ lệ chất đóng rắn 12% cường độ kéo trượt có xu hướng tăng dần thời gian ép tăng, giải thích điều với tỷ lệ chất đóng rắn thấp thời gian đóng rắn keo tăng lên nên thời gian ép dài màng keo ổn định Ở mức tỷ lệ chất đóng rắn 15% thời gian ép tăng từ 60 – 90 phút cường độ kéo trượt tăng nhanh sau tăng chậm thời gian ép tăng từ 90 – 120 phút Ở đường tỷ lệ chất đóng rắn 18% thời gian ép tăng từ 60 – 120 phút cường độ kéo trượt lại có xu hướng giảm xuống chút ít, giải thích điều khoảng thời gian ép 60 phút đủ cho keo đóng rắn tiếp tục trì áp lực ép ảnh hưởng tiêu cực đến màng keo không nhiều 48 Bảng 4.4 Cường độ kéo trượt gỗ Keo tràm dán ép keo Synteko 1980/1993 ĐTM 60/12 90/12 120/12 60/15 90/15 xtb 7.57 7.33 7.50 8.15 m 0.42 0.56 0.65 S 1.41 1.86 S% 18.61 P% C95% 120/15 60/18 90/18 120/18 8.29 9.73 8.73 8.47 7.99 0.54 0.42 0.49 0.35 0.54 0.43 2.15 1.72 1.32 1.54 1.23 1.80 1.36 25.38 28.68 21.06 15.98 15.86 14.06 21.25 16.99 5.61 7.65 8.65 6.66 5.05 5.02 4.06 6.41 5.37 0.95 1.25 1.44 1.23 0.95 1.10 0.78 1.21 0.97 Hình 4.5 Quan hệ cường độ kéo trượt màng keo (Synteko 1980/1993) tỷ lệ chất đóng rắn theo mức thời gian ép gỗ Keo tràm 49 Hình 4.6 Quan hệ cường độ kéo trượt màng keo (Synteko 1980/1993) thời gian ép theo mức tỷ lệ chất đóng rắn gỗ Keo tràm Hàm tương quan có dạng sau: y=-14.2248-0.0175x1+2.962x2-0.0019x1x2+0.0003x12-0.088x22 với hệ số tương quan R = 0.81đây tương quan tương đối chặt Từ biểu đồ hình 4.5 vẽ theo tỷ lệ chất đóng rắn cho thấy đường thời gian ép 120 phút thi tỷ lệ chất đóng rắn tăng từ 12%-15% cường độ ép tăng đạt giá trị cực đại 15% (9.73 MPa) sau giảm dần, kết mức thời gian ép 120 phút mức tỷ lệ chất đóng rắn 15% tạo màng keo ổn định nhất, tỷ lệ 12% màng keo chưa đóng rắn hồn tồn thới gian ép, cịn tỷ lệ 18% 50 keo đóng rắn sớm trì áp suất ép làm ảnh hưởng xấu đến màng keo Ở đường 60 90 phút tỷ lệ chất đóng rắn tăng cường độ kéo trượt tăng dần, đường 90 phút tăng nhiều khoảng 12-15% sau tăng Giải thích điều với thời gian ép 90 phút, tăng tỷ lệ chất đóng rắn lên tỷ lệ keo đóng rắn thời gian trì áp suất tăng, nên cường độ kéo trượt tăng Ở biểu đồ hình 4.6 vẽ theo thời gian ép, cho thấy đường tỷ lệ chât đóng rắn 18% thời gian ép tăng lên cường độ kéo trượt lại có xu hướng giảm xuống điều giải thích phần Ở đường tỷ lệ chât đóng rắn 15% cường độ kéo trượt tăng thời gian ép tăng mức tỷ lệ chất đóng rắn kéo dài thời gian ép tỷ lệ keo đóng rắn thời gian ép tăng lên dẫn đến cường độ kéo trượt tăng Còn đường tỷ lệ chât đóng rắn 12% bên cạnh lý tỷ lệ chất đóng rắn thấp dẫn đến cường độ kéo trượt thấp, giá trị kéo trượt thay đổi không đáng kể theo thời gian ép nguyên nhân ảnh hưởng yếu tố khác tới kết như: chiều thớ gỗ, độ ẩm gỗ, độ nhẵn bề mặt…đã không khống chế triệt để làm ảnh hưởng tới kết Qua kết ta thấy cường độ kéo trượt màng keo (theo tiêu chuẩn EN 205) mức độ bong tách màng keo (theo tiêu chuẩn KOMO) hai loại keo Synteko 1980/1993 1985/1993 dán ép gỗ Keo tràm điều kiện dán ép đề tài khác biệt nhiều 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua kết nghiên cứu, ta thấy tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép ảnh hưởng đến độ bền màng keo Synteko 1980/1993 Synteko 1985/1993 dán ép gỗ Keo tràm, quan hệ tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép đến cường độ kéo trượt quan hệ phi tuyến mức tương đối chặt Khơng có khác biệt nhiều độ bền màng keo Synteko 1980/1993 với keo Synteko 1985/1993 điều kiện dán ép Ở điều kiện nhiệt độ ép 15-18°C, áp suất ép 1,2 MPa cho gỗ Keo tràm, khoảng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép nghiên cứu, với loại keo Synteko 1985/1993 cường độ kéo trượt cao thời gian ép 60 phút tỷ lệ chất đóng rắn 18% (8.51 MPa) thời gian ép 120 phút tỷ lệ chất đóng rắn 15% (8.48 MPa), với keo Synteko 1980/1993 cường độ kéo trượt tối đa đạt tỷ lệ chất đóng rắn 15%, thời gian ép 120 phút (9.73 MPa) Qua kết nghiên cứu cho thấy tỷ lệ chất đóng rắn tăng lên thời gian đóng rắn keo giảm xuống có nghĩa thời gian ép cần thiết giảm Như tỷ lệ chất đóng rắn có ảnh hưởng tới thời gian đóng rắn keo EPI Keo Synteko 1980/1993 Synteko 1985/1993 hai loại keo có khả chịu nhiệt, chịu ẩm tốt, hầu hết điểm thí nghiệm qua kiểm tra bong tách theo tiêu chuẩn KOMO đạt yêu cầu Các kết cho thấy điểm thí nghiệm mà cường độ kéo trượt màng keo kiểm tra theo tiêu chuẩn EN 205 đạt giá trị cao độ bền bong tách màng keo kiểm tra theo tiêu chuẩn KOMO đạt yêu cầu 52 Kiến nghị Tuy thân tơi cố gắng q trình thực đề tài thời gian kinh nghiệm nghiên cứu khoa học hạn chế nên đề tài nhiều vấn đề tồn tại, nên tơi có số kiến nghị sau: + Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới độ bền màng keo Nhưng thực tế, độ bền màng keo chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố khác cần phải nghiên cứu thêm như: lượng keo tráng, áp suất ép, nhiệt độ ép,… + Đề tài nghiên cứu gỗ Keo tràm, để có tính ứng dụng thực tiễn cao cần mở rộng nghiên cứu thêm số loại gỗ thơng dụng nước ta + Dung lượng mẫu thí nghiệm cịn cần tăng thêm dung lượng mẫu để kết có độ tin cậy cao + Trong điều kiện thực đề tài nhiệt độ môi trường xuống thấp (17-180C) nên cần thiết phải nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới độ bền màng keo điều kiện nhiệt độ môi trường cao để đề tài có tính ứng dụng thực tiễn cao + Đề tài tiến hành trung tâm công nghiệp rừng trung tâm thí nghiệm thực hành trường ĐHLN, máy móc cũ, độ xác khơng cao đặc biệt máy ép máy đo cường độ kéo trượt Vì để đề tài nghiên cứu lĩnh vực đạt kết có độ tin cậy cao tơi kiến nghị nhà trường khoa chế biến lâm sản trang bị máy móc thiết bị có độ xác cao phục vụ giảng dạy nghiên cứu 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [ 1] Lê Thị Thi, “Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn đến cường độ dán dính màng keo số vật liệu gỗ sử dụng chất kết dính loại EPI”, LVTN, ĐHLN – 2009 [2] Thông số kỹ thuật keo EPI 1980/1993, 1985/1993, [3] KOMO Immersion test, [4] EPI Seminar [5] Nguyễn Văn Thuận, “Công nghệ sản xuất ván nhân tạo - tập – Phần keo dán”, Trưòng Đại học Lâm nghiệp – 1991 [ 6] Trịnh Hiền Mai, “Bài giảng chun mơn hố cơng nghệ sản xuất ván dán” 2009 [7] Phạm Văn Chương, Nguyễn Hữu Quang, “Công nghệ sản xuất ván nhân tạo – tập 1”, NXB Nông Nghiệp – 2003 [8] Phạm Văn Chương, Nguyễn Văn Thuận, “Công nghệ sản xuất ván nhân tạo tập 1”, NXB Nông Nghiệp – 1993 [9] Lê Xuân Tình, “Khoa học gỗ”, NXB Nông nghiệp – 1998 [9] Phạm Văn Chương, “Bài giảng chun mơn hố ván nhân tạo” 54 [11] Nguyễn Văn Bỉ, “Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm”, ĐHLN – 2005 55