Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ chất đóng rắn và thời gian ép tới độ bền dán dính màng keo synteko (1980 1993;1985 1993) cho gỗ keo tai tượng

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 tới độ bền dán dính màng keo Synteko (1980/1993;1985/1993) cho gỗ keo tai tượng” 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 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 TS Trịnh hiền Mai – người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn hãng keo dán CASCO 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 q trình thực chưa có kinh nghiệm làm nghiên cứu khoa học vận dụng kiến thức vào thực tế cịn hạn chế nên cịn nhiều sai xót khuyết điểm kính mong nhận bảo thầy giáo đóng góp ý kiến bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! ĐHLN, ngày 26 tháng 04 năm 2010 Sinh viên: Trần Hậu Ngự ĐẶT VẤN ĐỀ Gỗ loại vật liệu đặc biệt, gắn liền với đời sống người mà nhiều loại vật liệu khác thay Từ nhiều năm nay, rừng tự nhiên nước ta bị khai thác đến cạn kiệt khan nguồn ngun liệu đặc biệt gỗ có kích thước lớn Đứng trước tình trạng nguyên liệu ngày khan vậy, đặt toán sử dụng tìm kiếm nguyên liệu sử dụng hợp lý nguồn ngun liệu có Vì cần phát triển công nghệ sản xuất ván nhân tạo để phục vụ nhu cầu người, loại vật liệu gỗ tạo nên từ gỗ nhỏ phát huy tính tự nhiên gỗ, lại có tính ổn định kích thước tốt hơn, đặc biệt ghép ván có kích thước chiều dài, rộng dày lớn, kết hợp với chất kết dính Keo Synteko 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 q trình keo đóng rắn, pha vào keo trước tiến hành bơi tráng Tỉ lệ chất đóng rắn pha vào keo có ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền màng keo dán dính thời gian ép sản phẩm Thông thường tỉ 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 Được đồng ý Khoa Chế Biến Lâm Sản-Trường Đại học Lâm Nghiệp, tiến hành đề tài nghiên cứu “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 cho gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium Wild ) ” Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu Ngành sản xuất ván nhân tạo đời sớm nước phát triển Châu Âu, Mỹ, Nhật Bản… Các sản phẩm chúng đáp ứng rộng rãi cơng nghiệp, xây dựng, giao thơng, đồ dùng gia đình Quá trình nghiên cứu sử dụng keo cách hiệu qủa cho loại vật dán trình nghiên cứu thực thường xuyên công nghệ chế biến gỗ Vì nghiên cứu vấn đề có nhiều giới Là sở nghiên cứu đầu ngành, Trường Đại học Lâm nghiệp có nhiều đề tài nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng ván nhân tạo có liên quan đến thời gian ép tỷ lệ chất đóng rắn chất kết dính như: Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ 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 tỉ 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 tỉ lệ chất đóng rắn tới cường độ dán dính màng keo EPI 1911/1999 (Nguyễn Thị Lan Phương, ĐHLN 2009) Tác giả đưa miền tỉ lệ chất đóng rắn hợp lí là: 12%-15% 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 Các đề tài đưa trị số tham khảo mang tính thực tiễn Tuy nhiên, chưa có đề tài nghiên cứu tổng hợp ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới chất lượng dán dính màng keo sản xuất ván ghép sử dụng chất kết dính hai thành phần (Synteko 1980/1993, Synteko 1985/1993) Trong đó, hệ keo Synteko hai thành phần, dòng keo đưa vào Việt Nam Chính vậy, nghiên cứu ứng dụng loại keo lĩnh vực hết súc cụ thể sản xuất ván nhân tạo nghiên cứu hợp lý cần thiết 1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Xác định ảnh hưởng tỉ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới độ bền dán dính màng keo, thơng qua cường độ kéo trượt màng keo (tiêu chuẩn EN 205) mức độ bong tách màng keo (KOMO ), dán dính gỗ Keo tai tượng chất kết dính Synteko 1980/1993 Synteko 1985/1993 Từ xác định khoảng trị số hợp lí tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép để phục vụ nghiên cứu sau sản xuất 1.1.3 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu + Nguyên liệu gỗ: Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) + Chất kết dính: Dịng keo EPI có tên thương mại Synteko 1980, Synteko 1985, chất đóng rắn 1993 hãng Casco Nobel cung cấp + Máy móc thiết bị: Sử dụng máy móc thiết bị Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao cơng nghiệp rừng, phịng thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản trường Đai học Lâm nghiệp 1.1.4 Nội dung nghiên cứu + Tìm hiểu số tính chất lý gỗ Keo tai tượng + Tìm hiểu số tính chất kỹ thuật, cơng nghệ keo Synteko 1980/1993, Synteko 1985/1993 + Nghiên cứu lý thuyết dán dính ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới chất lượng mối dán + Nghiên cứu thực nghiệm (thay đổi tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép để thưc nghiệm khảo sát, kiểm tra chất lượng dán dính màng keo) + Xử lý số liệu viết báo cáo 1.1.5 Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu sử dụng đề tài: + Phương pháp kế thừa kết đạt nghiên cứu vật dán, thông số ép chế độ ép, keo dán, nhằm làm sở cố định yếu tố để khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới độ bên dán dính màng keo gỗ Keo tai tượng + Phương pháp thực nghiệm, sử dụng tiêu chuẩn để kiểm tra, đánh giá chất lượng sản phẩm + Xử lý số liệu phương pháp thống kê toán học 1.1.6 Ý nghĩa vấn đề nghiên cứu Ý nghĩa khoa học + Thực nghiệm đề tài nghiên cứu khoa học nhằm tăng cường khả nghiên cứu giải số vấn đề khoa học cho sinh viên ngành chế biến lâm sản + Kết nghiên cứu làm tài liệu tham khảo có giá trị phục vụ cơng tác học tập, nghiên cứu khoa học sinh viên nhà chun mơn, sở sản xuất có sử dụng keo Ý nghĩa thực tiễn Xác định ảnh hưởng thời gian ép tỷ lệ chất đóng rắn đến độ bền dán dính keo Synteko (1980/1993, 1895/1993) cho gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) Từ xác định khoảng trị số hợp lý tỷ lệ chất đóng rắn khoảng thời gian ép sử dụng hai loại keo Synteko (1985/1993, 1980/1993) để ứng dụng vào trình nghiên cứu sản xuất 1.2 Tìm hiểu nguyên liệu phục vụ cho nghiên cứu đề tài 1.2.1 Nguyên liệu gỗ [1] Hiện nay, nguồn nguyên liệu dùng cho nghành công nghiệp gỗ nói chung cơng nghiệp ván nhân tạo nói riêng, chủ yếu sử dụng nguồn nguyên liệu gỗ rừng trồng Nguồn nguyên liệu đa số loại có tốc độ sinh trưởng nhanh, nhằm mục đích vừa phủ xanh đồi đất trống đồi trọc, tái tạo rừng, vừa mang lại sản lượng gỗ khai thác cao, phục vụ đắc lực cho nghành công nghiệp gỗ Quá trình khảo nghiệm, thấy loại gỗ Keo ngày có vị trí quan trọng, chúng vừa thích nghi để trồng rừng, tái tạo đất, vừa có vịng khai thác nhanh, chất lượng gỗ lại đáp ứng tốt cho nghành sản xuất ván nhân tạo Chính vậy, gỗ họ Keo trồng khắp nước, nguồn nguyên liệu dồi dào, phong phú Căn vào đặc điểm trên, đề tài em lựa chọn gỗ Keo tai tượng để tiến hành nghiên cứu Loại gỗ khai thác Hồ Bình số vùng lân cận có điều kiện địa lý, khí hậu thuỷ văn tương đồng với Hồ Bình Dưới vài nét tổng quan gỗ Keo tai tượng Do điều kiện không cho phép, tương đồng nguồn gốc nguyên liệu nên tính chất gỗ Keo tai tượng kế thừa nghiên cứu có từ trước 1.2.1.1 Keo tai tượng Cây Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) 1300 loài Acacia, trông diện rộng thuộc vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Nơi có diện tích trữ lượng trồng Keo tai tượng Astralia, New Guinea, Malaysia, Indonesia… Tại Việt Nam, Keo tai tượng nhập từ năm 1980, loài trồng phổ biến nhằm khôi phục vốn trồng Keo tai tượng mọc nhanh, tăng trưởng đường kính đạt cm/năm chiều cao đạt m/năm thời kỳ từ đến năm tuổi Keo tai tượng trồng phát triển nhiều điều kiện địa lý, khí hậu, thuỷ văn khác kể vùng khơ, bạc màu… Điều kiện thích hợp loài vùng đất có độ pH từ 4-6 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 810 tuổi Cấu tạo gỗ Cấu tạo gỗ nhân tố chủ yếu định đến tính chấtcủa gỗ Cấu tạo xem biểu bên ngồi tính chất Những biểu cấu tạo sở để giải thích tượng sản sinh trình gia cơng chế biến, lựa chọn cơng nghệ sản xuất phù hợp 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 khoảnh 75% Vùng tuỷ (là giai đoạn 10 năm tuổi) hình thành vùng “gỗ già” mềm xốp, màu nâu xám Vùng gỗ già nguyên nhân làm cho gỗ bị rổng ruột, làm giảm độ bền học tỷ lệ lợi dụng gỗ trình sử dụng gỗ Keo tai tượng lồi 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 tuỷ Quan sát cấu tạo thô đại cho thấy, Keo tai tượng có thớ gỗ tương đối thẳng thơ, 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 Bảng Một số tính chất vật lý chủ yếu gỗ Keo tai tượng Thông số Độ ẩm tuyệt đối Gỗ giác MC 88 % Gỗ lõi MC 130 % Phương dọc thớ 0,28 % Phương xuyên tâm 2,26 % Phương tiếp tuyến 6,72 % Thể tích 9,47 % Phương dọc thớ 0,28 % Phương xuyên tâm 1,64 % Phương tiếp tuyến 5,42 % Thể tích 7,49 % Phương dọc thớ 0,33 % Phương xuyên tâm 2,63 % Phương tiếp tuyến 6,95 % Thể tích 10,34 % Gỗ giác Tỷ lệ dãn nở Gỗ lõi Gỗ giác Tỷ lệ co rút Trị số Gỗ lõi Gỗ giác Khối lượng thể Gỗ lõi tích Phương dọc thớ 0,30 % Phương xuyên tâm 1,86 % Phương tiếp tuyến 6,04 % Thể tích 8,18 % Gỗ khô kiệt 0,53 g/cm3 KLTT 0,47 g/cm3 Gỗ khô kiệt 0,45 g/cm3 KLTT 0,42 g/cm3 Bảng Một số tính chất học chủ yếu Keo tai tượng Thông số Trị số Ép dọc Gỗ giác Ứng suất ép Gỗ lõi Ứng suất uốn tĩnh Gỗ giác 81,00 Mpa Ép ngang toàn tiếp tuyến 4,78 Mpa Ép ngang toàn xuyên tâm 5,93 Mpa Ép ngang cục tiếp tuyến 7,50 Mpa Ép ngang cục xuyên tâm 9,23 Mpa Ép dọc 66,50 Mpa Ép ngang toàn tiếp tuyến 4,51 Mpa Ép ngang toàn xuyên tâm 5,31 Mpa Ép ngang cục tiếp tuyến 6,76 Mpa Ép ngang cục xuyên tâm 6,16 Mpa MOR 94,60 Mpa Gỗ lõi Gỗ giác Độ cứng tĩnh Gỗ lõi MOR 87,10 Mpa Mặt cắt ngang 46,16 Mpa Mặt cắt tiếp tuyến 36,97 Mpa Mặt cắt xuyên tâm 34,67 Mpa Mặt cắt ngang 50,51 Mpa Mặt cắt tiếp tuyến 41,09 Mpa Mặt cắt xuyên tâm 36,95 Mpa 1.2.2 Chất kết dính [2] 1.2.2.1 Keo Synteko 1980/1993 Thành phần nhựa 1980: Thành phần CAS name Hàm lượng 1,3 butadience – 900-5-8 10-20% 108-88-3 1-5% styrene đồng trùng hợp Toluence Inert filer (chất ức chế 20-40% phản ứng) Nước 40-60% Thành phần chất đóng rắn hardener 1993: Thành phần CAS name Hàm lượng Diphenylmetyldiisocyanate 9016-87-9 60-100% ; đồng đẳng đồng phân 47 Qua bảng số liệu thấy: - Cùng loại gỗ thời gian ép, ứng với mức tỷ lệ chất đóng rắn khác cường độ kéo trượt màng keo khác - Cùng loại gỗ tỷ lệ chất đóng rắn, ứng với mức thời gian khác cường độ kéo trượt màng keo khác - Các giá trị khác cường độ kéo trượt màng keo ứng với mức tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép khơng tn theo quy luật tuyến tính - Để đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới cường độ gỗ rõ nét tơi tiến hành xây dựng phương trình tương quan vẽ đồ thị Các tài liệu tham khảo ý kiến thầy cô giáo, quan hệ tỷ lệ chất đóng rắn, thời gian ép cường độ kéo trượt màng keo hàm phi tuyến tính bậc hai hai ẩn có dạng: Y=a0+a1X1+a2X2+a3X1X2+a4X12+a5X22 Trong đó: Y- Hàm tương quan X1 – mức thời gian ép X2 – mức tỉ lệ chất đóng rắn ai- hệ số Dựa vào bảng số liệu, qua xử lý Exel thu kết sau: Đối với loại keo Synteko 1985/1993 Y=-0.877-0.0093X1+1.253X2-0.0007X1X2-0.00013X12-0.0394X22 Hệ số tương quan: R=0.910, hàm tương quan chặt 48 Cường độ kéo trượt màng keo (MPa) 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 12 15 18 Tỷ lệ chất đóng rắn (%) 60 phút 90 phút 120 phút Hình 4.1 Quan hệ cường độ kéo trượt màng keo Synteko 1985/1993 tỷ lệ chất đóng rắn theo thời gian ép gỗ Keo tai tượng 21 49 Cường độ kéo trượt màng keo (MPa) 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 30 60 90 120 150 Thời gian ép (phút) 12% 15% 18% Hình 4.2 Quan hệ cường độ kéo trượt màng keo Synteko 1985/1993 thời gian ép theo tỷ lệ chất đóng rắn gỗ Keo tai tượng Đối với loại keo Synteko 1980/1993 Phương trình bậc hai hai ẩn: Y=-4.935+0.0296X1+1.5442X2+8.33X1X2-0.00013X22-0.0509X12 Hệ số tương quan: R=0.833, hàm tương quan tương đối chặt 50 Cường độ kéo trượt màng keo (MPa) 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 12 15 18 21 Tỷ lệ chất đóng rắn (%) 60 phút 90 phút 120 phút Hình 4.3 Quan hệ cường độ kéo trượt màng keo Synteko 1980/1993 tỷ lệ chất đóng rắn theo thời gian ép gỗ Keo tai tượng 51 Cường độ kéo trượt màng keo (MPa) 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 30 60 90 120 150 Thời gian ép (phút) 12% 15% 18% Hình 4.3 Quan hệ cường độ kéo trượt màng keo Synteko 1980/1993 thời gian ép theo tỷ lệ chất đóng rắn gỗ Keo tai tượng Từ kết thu tơi thấy cường độ dán dính gỗ Keo tai tượng phụ thuộc vào tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép rõ rệt Đối với loại keo 1985/1993 Dựa vào quan hệ cường độ kéo trượt màng keo Synteko 1985/1993 tỷ lệ chất đóng rắn theo thời gian ép gỗ Keo tai tượng thấy: - Với thời gian 60 phút, 90 phút, 120 phút tỷ lệ chất đóng rắn tăng 12%-15% cường độ kéo trượt màng keo có tăng dần (tuy khơng nhiều) - Ở thời gian tỷ lệ chất đóng rắn tăng từ 15%-18% cường độ kéo trượt màng keo có xu hướng giảm không đáng kể Điều giải thích tỉ lệ chất đóng rắn ảnh hưởng tới thời gian đóng rắn keo, nên tỉ lệ chất đóng rắn thấp thời gian ép kéo dài giúp màng keo ổn định 52 Quan hệ cường độ kéo trượt màng keo Synteko 1985/1993 tỷ lệ chất đóng rắn theo thời gian ép 60 phút 90 phút đường cong Dựa vào quan hệ cường độ kéo trượt màng keo Synteko 1985/1993 thời gian ép theo tỷ lệ chất đóng rắn gỗ Keo tai tượng thấy: -Với tỷ lệ chất đóng rắn 12% 15% thời gian tăng từ 60 phút đến 90 phút cường độ màng keo có xu hướng tăng dần - Trong khoảng thời gian 90 phút đến 120 phút với ba tỷ lệ chất đóng rắn cường độ kéo trượt có xu hướng tăng dần Điều giải thích tỉ lệ chất đóng rắn ảnh hưởng tới thời gian đóng rắn keo, nên tỉ lệ chất đóng rắn thấp thời gian ép kéo dài giúp màng keo ổn định Đối với loại keo Synteko 1980/1993 Dựa vào quan hệ cường độ kéo trượt màng keo (Synteko 1980/1993) tỷ lệ chất đóng rắn theo thời gian ép gỗ Keo tai tượng thấy: Ở đường thời gian ép 90 phút, 120 phút thi tỉ lệ chất đóng rắn tăng từ 12%-15% cường độ ép tăng đạt giá trị cực đại 15% với thời gian ép 180 phút sau giảm dần kết mức thời gian ép 120 phút mức tỉ lệ chất đóng rắn 15% tạo màng keo ổn định nhất, tỉ lệ 12% màng keo chưa đóng rắn hồn tồn thới gian ép, cịn tỉ lệ 18% keo đóng rắn sớm trì áp suất ép làm ảnh hưởng xấu đến màng keo Ở đường 60 phút tỉ lệ chất đóng rắn tăng cường độ kéo trượt thay đổi không đáng kể Dựa vào quan hệ cường độ kéo trượt màng keo (Synteko 1980/1993) thời gian ép theo tỷ lệ chất đóng rắn gỗ Keo tai tượng thấy: 53 Ở tỷ lệ chất đóng rắn 12 %, 15 % 18 % thời gian tăng từ 60 phút đến 90 phút, từ 90 phút đến 120 phút cường độ kéo trượt màng keo có xu hướng tăng dần cường độ kéo trượt đạt giá trị cực đại 15 % với thời gian ép 180 phút Nhìn vào bảng số liệu thống kê ta thấy thời gian ép tỷ lệ chất đóng rắn hệ số biến động tương ứng kết cịn cao Điều có nghĩa nên tăng thêm dung lượng mẫu thử để nghiên cứu Vậy ta thấy tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép có ảnh hưởng tới cường độ dán dính màng keo Synteko gỗ Keo tai tượng rõ rệt Với mức thời gian tỷ lệ chất đóng rắn khác cường độ kéo trượt khác Nguyên nhân dẫn đến kết do: Yếu tố tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép có ảnh hưởng lớn đến chất lượng dán dính màng keo Synteko Khi tỷ lệ chất đóng rắn cho vào keo lớn độ nhớt dung dịch keo dán tăng làm cho trình bơi tráng màng keo khơng liên tục, chiều dày màng keo khơng làm cho cường độ dán dính giảm xuống Mặt khác tỷ lệ chất đóng rắn tăng, chất đóng rắn có tính axit nên làm pH dung dịch giảm tác động nhiệt độ, áp suất mối dán bị phân hủy, tỷ lệ chất đóng rắn cao, thời gian đóng rắn dung dịch giảm làm cho keo đóng rắn hồn tồn trước tăng áp.Thời gian ép khoảng thời gian trì vật dán máy ép để thu dược cường độ dán dính tốt Do thời gian ép phải đủ cho keo đóng rắn mức độ định cịn lại keo đóng rắn tiếp khoảng thời gian để ổn định thời gian ép ảnh hưởng đến suất thiết bị thời gian ép không đủ làm giảm cường độ mối dán Nếu kéo dài làm giảm suất máy móc khơng có lợi cho sản xuất Ngồi cịn có yếu tố như: loại gỗ, độ ẩm gỗ, chất lượng bề mặt thanh, lượng keo tráng….cũng ảnh hưởng đến cường độ dán dính màng keo Gỗ 54 vật liệu dị hướng, tính chất lý theo ba chiều dọc thớ, tiếp tuyến xuyên tâm chúng khác tỷ lệ gỗ giác gỗ lõi sở gia công không đồng làm cho cường độ mối dán giảm Với lượng keo tráng quyét rulo nên lượng keo khơng đảm bảo xác dàn trải keo chưa Chất lượng bề mặt độ ẩm gỗ gia công đo công ty Phú Đạt-Hịa Bình Thời gian hợp lý cho ba tỷ lệ chất đóng rắn hai loại keo 90 phút-120 phút khoảng thời gian cường độ kéo trượt màng keo cao 4.2 Phân tích đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới bong tách màng keo (Synteko 1980/1993, 1985/1993) cho gỗ Keo tai tượng Sau tiến hành đo chiều dài vết bong tách, kết cụ thể thể phần phụ lục Dưới bảng tập hợp kết qua xử lý thống kê sau: Bảng 4.3 Bảng kết bong tách màng keo Synteko 1985/1993 gỗ Keo tai tượng theo tiêu chuẩn KOMO SHM 60/12 90/12 120/12 60/15 90/15 120/15 60/18 90/18 120/18 0 2.33 0 0 0 2.38 3.19 0 11.75 0 5.97 0 0 0 2.28 1.79 0 2.78 5.63 0 0 10.56 TRUNG BÌNH 1.58 1.67 1.46 0 5.02 ĐÁNH GIÁ ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT K.ĐẠT ĐẠT 55 Hình 4.3 Quan hệ tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép bong tách màng keo Synteko 1985/1993 gỗ Keo tai tượng Qua bảng 4.3 biểu đồ 4.3 kết ta thấy gỗ Keo tai tượng dán ép keo Synteko 1985/1993 có độ bền dán dính tốt, có điểm thí nghiệm 18%/90 phút khơng đạt tiêu chuẩn Điều xảy gỗ điểm thí nghiệm chuẩn bị khơng đồng đều, có nửa xuyên tâm nửa tiếp tuyến, từ gỗ có độ tuổi khác nhau, địa hình khác … dán ép với điều kiện kiểm tra khắc nghiệt tạo ứng suất lớn gây phá huỷ màng keo 56 Bảng 4.4 Bảng kết bong tách màng keo Synteko 1980/1993 gỗ Keo tai tượng theo tiêu chuẩn KOMO SHM TRUNG BÌNH ĐÁNH GIÁ 60/12 90/12 120/12 60/15 0 15.83 0 0 0 11 0 10.78 0 10.03 ĐẠT ĐẠT ĐẠT 90/15 0 1.37 12.53 1.86 120/15 3.02 8.14 15.78 9.53 3.15 5.39 K.ĐẠT K.ĐẠT K.ĐẠT 60/18 90/18 120/18 0 0 0 0 3.13 0 0 0 ĐẠT ĐẠT 0.63 ĐẠT Hình 4.4 Quan hệ tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép bong tách màng keo Synteko 1980/1993 gỗ Keo tai tượng Ở loại keo Synteko 1980/1993 tất điểm thí nghiệm tỉ lệ chất đóng rắn 15% không đạt tiêu chuẩn, xét mặt lý thuyết điều khơng phù hợp Tuy nhiên giải thích yếu tố khách quan, chẳng hạn gỗ điểm thí nghiệm không lựa chọn kĩ trước ép, mẫu có xuyên tâm tiếp tuyến mà mẫu lại dày (20 mm) ép với lớp tạo ứng suất lớn lên màng keo kiểm tra dẫn tới tỉ lệ bong tách mẫu cao 57 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Loại gỗ: Keo tai tượng loại mọc nhanh, rút ngắn thời gian khai thác Đây loại gỗ có KLTT trung bình Độ thót mức độ trung bình từ 1,5 – cm/m Ít hay khơng bít, khơng có chất dầu, chất nhựa, ảnh hưởng đến q trình dán dính Trên thực tế, loại gỗ ứng dụng nhiều sản xuất ván nhân tạo Việt Nam Do đó, Tơi thấy việc lựa chọn loại gỗ Keo tai tượng để nghiên cứu hồn tồn phù hợp Loại keo: Có thể thấy rằng, Synteko loại keo đáp ứng yêu cầu keo dán dùng cho sản xuất ván ghép như: keo phải có cường độ dán dính cao, có hàm lượng khơ lớn, pha chế đơn giản, không làm biến màu phá huỷ vật dán, không chứa chất độc hại cho người mơi trường xung quanh nên áp dụng để sản xuất ván ghép chất lượng cao Qua kết nghiên cứu, tơi thấy tỉ lệ chất đóng rắn thời gian ép có ảnh hưởng đến độ bền màng keo Synteko 1980/1993 Synteko 1985/1993 dán ép số loại gỗ Keo, quan hệ tỉ lệ chất đóng rắn thời gian ép đến cường độ kéo trượt quan hệ phi tuyến mức tương đối chặt Nhìn chung, màng keo Synteko 1985/1993 có cường độ kéo trượt cao màng keo Synteko 1980/1993 Ở điều kiện nhiệt độ ép 15-18°C, áp suất ép 1,2 MPa, khoảng tỉ lệ chất đóng rắn thời gian ép nghiên cứu, cường độ kéo trượt màng keo cao điểm thí nghiệm sau: - Keo Synteko 1980/1993 Thời gian ép 120 phút, tỷ lệ chất đóng rắn 15% 58 - Keo Synteko 1985/1993 Thời gian ép 90 phút, tỷ lệ chất đóng rắn 15% Trên kết phạm vi điều kiện hạn chế đề tài Trong điều kiện khác kết không 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 Những tồn đề tài Khi tiến hành làm thí nghiệm, cịn nhiều yếu tố ảnh hưởng lớn đến kết (như chất lượng bề mặt thanh, lượng keo tráng, độ ẩm, nhiệt độ, áp suất…) chưa khống chế tối đa, bên cạnh thiết bị thử mẫu khơng xác kết nghiên cứu nhiều sai số, hệ số biến động k lớn Đề xuất Đề tài thực việc nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép đến độ bền kéo trượt màng keo độ bong tách màng keo gỗ Keo tai tượng, phạm vi ứng dụng hạn chế ghép ngang sản xuất ván ghép Do đó, tơi đề xuất: - Cần nghiên cứu thêm ảnh hưởng yếu tố khác đến độ bền mối dán như: chất lượng bề mặt thanh, lượng keo tráng, nhiệt độ, độ ẩm, thời gian CAT OAT… sử dụng chất kết dính Synteko - Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho nhiều loại gỗ khác lĩnh vực khác công nghệ sản xuất ván nhân tạo 59 Tài liệu tham khảo [ 1] Lê Thị Thi, “Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ chất đóng rắn đến cường độ dán dính màng keo số vật liệu gỗ sử dụng chất kết dính loại EPI”, LVTN, ĐHLN – 2003 [2] Tài liệu Casco Adhesives cung cấp: Thông số kỹ thuật keo EPI 1980/1993, 1985/1993, KOMO Immersion test, EPI Seminar [ 3] Trịnh Hiền Mai, “Bài giảng chun mơn hố cơng nghệ sản xuất ván dán” - 2009 [4] Phạm Văn Chương, Nguyễn Hữu Quang, “Công nghệ sản xuất ván nhân tạo – tập 1”, NXB Nông Nghiệp – 2003 [5] Phạm Văn Chương, Nguyễn Văn Thuận, “Công nghệ sản xuất ván nhân tạo - tập 1”, NXB Nông Nghiệp – 1993 [6] Lê Xuân Tình, “Khoa học gỗ”, NXB Nơng nghiệp – 1998 [7] Phạm Văn Chương, “Bài giảng chun mơn hố ván nhân tạo” [8] Nguyễn Văn Bỉ, “Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm”, ĐHLN – 2005 60 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu 1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.1.3 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu 1.1.4 Nội dung nghiên cứu 1.1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.1.6 Ý nghĩa vấn đề nghiên cứu 1.2 Tìm hiểu nguyên liệu phục vụ cho nghiên cứu đề tài 1.2.1 Nguyên liệu gỗ [1] 1.2.2 Chất kết dính [2] Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 16 2.1 Lý thuyết dán dính [5] 16 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mối dán [3], [5] 18 2.2.1 Các yếu tố thuộc vật dán 18 2.2.2 Các yếu tố thuộc chất kết dính [4] 21 2.2.3 Các yếu tố thuộc chế độ dán ép 27 Chương PHẦN THỰC NGHIỆM 31 3.1 Ép cắt mẫu thí nghiệm 32 3.1.1.Chuẩn bị nguyên liệu gỗ 32 3.1.2.Tiến hành ép mẫu thử ……………………………………………….….32 3.2 Kiểm tra độ bền mẫu theo tiêu chuẩn EN 205 tiêu chuẩn KOMO 40 3.2.1 Kiểm tra cường độ kéo trượt màng keo theo tiêu chuẩn EN 205 40 61 3.2.2 Kiểm tra độ bền bong tách màng keo theo KOMO ……….……….40 3.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 43 Chương PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 46 4.1 Phân tích, đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn tới cường độ kéo trượt màng keo gỗ Keo tai tượng sử dụng loại keo Synteko 46 4.2 Phân tích đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ chất đóng rắn thời gian ép tới bong tách màng keo (Synteko 1980/1993, 1985/1993) cho gỗ Keo tai tượng 54 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 57 Tài liệu tham khảo 59