Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ kết cấu đến chất lượng ván sàn gỗ công nghiệp dạng engineering flooring

ĐẶT VẤN ĐỀ Ván sàn công nghiệp ngày sử dụng rộng rãi nội thất gia đình, văn phịng, cơng sở, Xã hội phát triển, đòi hỏi người chất lượng sống, tính thẩm mỹ cao hơn, đồng thời thúc đẩy việc phát triển ván sàn cơng nghiệp Với tính ưu việt mà sàn gỗ tự nhiên khơng có sang trọng, ấm cúng mà sàn đá hay gạch khơng có ván sàn gỗ cơng nghiệp trở thành vật liệu lát sàn thay cho loại vật liệu khác Ván sàn công nghiệp thường loại ván sàn sử dụng loại ván nhân tạo làm lõi, có phủ mặt loại gỗ, ván lạng, ván bóc, giấy trang sức tre nứa , có chất lượng tốt để nâng cao chất lượng bề mặt, phía dán lớp giấy cân lực, chống ẩm Ván sàn cơng nghiệp có nhiều ưu điểm ván sàn làm gỗ tự nhiên: Cách âm, cách nhiệt, bề mặt không bị đọng nước, vân thớ đẹp, thân thiện với người mơi trường Con người nằm ngủ trực tiếp sàn mà không ảnh hưởng sức khoẻ thế, tạo dược nhiều loại vân thớ, màu sắc khác theo ý muốn sử dụng Tuy nhiên, trình sử dụng ván sàn cơng nghiệp có khuyết tật như: Cong vênh, mài mòn, bong tách màng keo độ ẩm môi trường thay đổi ảnh hưởng lớn đến chất lượng, trình lắp ghép, giá thành sản phẩm Hiện có nhiều biện pháp để làm tăng chất lượng sản phẩm ván sàn công nghiệp như: Biện pháp chế độ ép, nguyên liệu, tỷ lệ kết cấu, biến tính, tỷ lệ kết cấu yếu quan trọng ảnh hưởng lớn đến chất lượng ván, tỷ lệ kết cấu không hợp lý ván dễ bị cong vênh sau thời gian sử dụng Đây khuyết tật chủ yếu ván sàn nay, Phương pháp xác định cấu trúc hợp lý làm giảm triệt tiêu nội ứng suất làm tăng tính chất học cho ván Để góp phần nâng cao chất lượng ván sàn công nghiệp, tiến hành thực đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu đến chất lượng ván sàn gỗ công nghiệp dạng Engineering Flooring” CHƢƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm ván sàn gỗ công nghiệp [14] Ván sàn gỗ công nghiệp loại ván sử dụng nguyên tảng gỗ xẻ, ván bóc,ván lạng, gỗ dán ván mỏng Ván sử dụng chủ yếu xây dựng kỹ thuật Nói rõ ván sàn cơng nghiệp có cấu tạo lớp, lớp làm từ gỗ xẻ (có thể ván ghép gỗ nguyên) lớp mặt lớp vật liệu mỏng Công nghệ sản xuất ván sàn công nghiệp trọng vào vật liệu dán phủ bề mặt Một lớp vật liệu mỏng bên có tác dụng bảo vệ trang sức cho lớp lõi, lớp vật liệu khác lớp có tác dụng chống hút ẩm chống cong vênh Tổng chiều dày lớp ván mặt không nhỏ 1/3 chiều dày sản phẩm Với tính ưu việt ván sàn công nghiệp, chống chịu tác dụng môi truờng chống ẩm, chống xước, nấm mốc, mối mọt, đem lại ấm cúng sang trọng cho không gian nội thất Sàn nhà lát ván tạo cảm giác sẽ, êm cho đôi chân người sử dụng Trong đề tài ván sàn công nghiệp dạng lớp sản xuất từ gỗ bồ đề gỗ Keo tràm Kết cấu gồm phần ván mặt ván lõi Theo tiêu chuẩn nông nghiệp Nhật Bản (JAS- SE - 7) loại hình ván sàn cơng nghiệp bao gồm kích thước sau: Kích thước Đơn vị Cấp độ kích thước Chiều dày mm 3, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18 Chiều rộng mm 75, 90, 100, 110, 150, 220, 240, 300, 303 Chiều dài mm 240, 300, 303, 900, 1800, 1818 Lớp lõi Lớp mặt Lớp cân lực (a) (b) Hình 1.1 Cấu tạo ván sàn gỗ công nghiệp dạng Engineering Flooring a - cấu tạo; b - sản phẩm đề tài 1.2 Khái niệm tỷ lệ kết cấu Tỷ lệ kết cấu tỷ lệ tổng chiều dày lớp ván mặt so với chiều dày sản phẩm Được xác định theo công thức sau: n R%   ti i 1 t sp (1.1) Trong đó: R - tỷ lệ kết cấu, (%); t1 - chiều dày lớp ván mặt, mm; tsp- chiều dày sản phẩm, mm 1.3 Tình hình sản xuất ván sàn ngồi nƣớc [1] 1.3.1 Tình hình sản xuất giới Hiện nguồn gỗ tự nhiên ngày trở nên khan nên nhà sản xuất ván sàn giới chuyển hướng sang sản xuất ván sàn gỗ nhân tạo (sàn gỗ công nghiệp) phát triển mạnh mẽ nước phát triển Châu Âu, Bắc Mỹ, Đông Á… Trên thị trường giới xuất nhiều loại ván sàn khác nhau, chủ yếu sản xuất từ bột gỗ (chiếm 65 – 85%), lại chất phụ gia, chất chống ẩm, chất làm cứng,…máy móc thiết bị phục vụ cho công nghệ sản xuất loại ván nước Châu Âu có cơng nghiệp đại…loại HDF (high density fibre board) sản xuất từ Đức; dạng three layer flooring sản xuất Nhật bản, Hàn Quốc, Malaysia, Trên giới có số thương hiệu sản xuất ván sàn tiếng như: Pergo (Thụy Điển), unilin (Bỉ), Kronotex, Parador (Đức), Gago, Green Dong Wha (Hàn Quốc), EPI (pháp), Picenza (Ý), Trong Pergo hãng phát minh sản xuất sán gỗ giới, cung cấp ván sàn cho thị truờng xây dựng, dân dụng công nghiệp với nhà phân phối độc quyền 60 nước từ Châu Âu, Bắc Mỹ đến Châu Á Thái Bình Dương Đồng thời vào năm 1999 giúp đỡ Pergo, Uỷ ban Liên Minh Châu Âu gồm 11 nước đưa tiêu chuẩn Châu Âu ván sàn cơng nghiệp 1.3.2 Tình hình sản xuất Việt Nam Do phát triển mạnh mẽ sản xuất ván sàn giới tác động lớn đến tình hình sản xuất nước ta, Trong vòng hai năm lại đây, thị trường ván sàn gỗ phát triển nhanh chóng Trong khi, nhãn hiệu gỗ công nghiệp xuất ngày nhiều làm cho thị trường trở nên sôi động Cùng với nhu cầu sử dụng ngày tăng khả thay vật liệu lát sàn khác tạo điều kiện thuận lợi cho ngành sản xuất ván sàn phát triển nước ta Trong nước có số nhà máy sản xuất ván sàn cung cấp cho thị trường nước hướng tới xuất nước ngồi Có thể kể đến như: Tập đoàn Hoà Phát (Hà Nội), tập đồn Newsky (Thành phố Hồ Chí Minh), The Bamboo Factory (Hải Dương), Công ty cổ phần sản xuất thương mại Lạng Sơn số làng nghề truyền thống mây tre đan Tiến Động (Hà Nội) sản xuất ván sàn Một số hình ảnh sản phẩm sàn gỗ cơng nghiệp trở nên thơng dụng: Hình 1.2 Một số hình ảnh ván sàn gỗ cơng nghiệp 1.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc tỷ lệ kết cấu vật liệu gỗ 1.4.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc Trong nước có số cơng trình nghiên cứu tỷ lệ kết cấu như: - Hoàng Hải Thanh, Phạm Văn Chương (1995), nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu đến chất lượng ván ghép có phủ bề mặt ván bóc, đề tài kết luận khoảng giá trị tỷ lệ kết cấu hợp lý nằm khoảng 23,4 – 29,6% - Bùi Đình Thi (1996), nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu đến chất lượng sản phẩm ván dán lớp 4mm, tác giả đưa khoảng tỷ lệ hợp lý > 58,5% < 65,5% - Phạm Văn Chương (2001), nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu tới chất lượng Block board làm từ gỗ Keo tai tượng Tỷ lệ kết cấu hợp lý R = 26 – 34% -Nguyễn Thị Lục, Phạm Văn Chương (2006), nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu tới chất lượng ván ghép dạng Block board từ gỗ Bơng gịn, dán phủ gỗ Bồ đề khoảng nghiên cứu 20 – 40%, tác giả kết luận khoảng hợp lý 30 – 35% - Nguyễn Thị Thanh Hiền, (2007), nghiên cứu ảnh hưởng kết cấu đến tính chất vật liệu composite dạng lớp từ tre gỗ đưa kết luận sau: Tỷ lệ kết cấu tăng 20 – 60% khối lượng thể tích độ ẩm vật liệu giảm cường độ uốn tĩnh môđun đàn hồi uốn tĩnh khả dán dính màng keo tăng lên - Trần Minh Tới, Phạm Văn Chương (2008), nghiên cứu xác định tỷ lệ kết cấu ván sàn công nghiệp tre - gỗ, với tỷ lệ: tre - gỗ - giấy cân lực là: – 15 – 0,5 (mm) - Lê Văn An, Phạm Văn Chương (2009), nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu đến chất lượng ván sàn gỗ công nghiệp sản xuất từ gỗ Bồ đề gỗ Keo tràm Các tác giả kết luận: Tổng chiều dày lớp ván mặt/chiều dày sản phẩm có ảnh hưởng lớn đến tiêu chất lượng ván sàn công nghiệp (dạng three layer flooring) như: Độ cong vênh, độ võng uốn, độ bong tách màng keo… Tỷ lệ kết cấu hợp lý: 34 – 40% Tuy nhiên công trình nghiên cứu chưa nghiên cứu tỷ lệ kết cấu hợp lý cho ván sàn gỗ công nghiệp sản xuất từ ván lõi gỗ xẻ (thanh nguyên) từ gỗ Keo tràm 1.4.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc Trên giới có số cơng trình nghiên cứu tỷ lệ kết cấu: - Carlos Amen-Chen, Ph.D Student, and Felisa Chan, Post-Doctoral Fellow, Dept of Chemical Engineering, Bernard Riedl, Professor, Dept of Wood Science, and Christian Roy, Professor, Dept of Chemical Engineering, Univ Laval, Ste-Foy, QC, Canada (2000), nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu đến tính chất vật lý, học ván OSB sử dụng keo P-F - Heiko Thoemen, Christian Ruf, Department of Wood Science, University of Hamburg, Leuschnerstrasse 91 21031 Hamburg, Germany (2002), nghiên cứu xây dựng mơ hình tỷ lệ kết cấu ván nhân tạo khảo nghiệm cho ván MDF Kết nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ kết cấu ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm; tổng chiều dày lớp mặt phải lớn 1/5 chiều dày sản phẩm - Tiêu chuẩn JAS - SE - (Japanese Agricultural Standards for Engineering flooring): Ván sàn công nghiệp dạng composite lớp, chiều dày lớp phủ mặt không nhỏ 1/3 chiều dày sản phẩm Từ cơng trình nghiên cứu nước cho thấy tỷ lệ kết cấu hợp lý nằm khoảng 30 - 40% Nếu R > 40% chi phí sản xuất lớn, ngược lại R < 30% khơng tạo kết phù hợp Do đề tài bước đầu nghiên cứu tỷ lệ kết cấu sản phẩm từ mức R = 30 - 40% Trong khoảng chia làm mức: R = 30%; 32,5%; 35%; 37,5%; 40% 1.5 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu, xác định ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu (cấu trúc theo phương chiều dày) tới chất lượng ván sàn công nghiệp dạng Engineering Flooring sản xuất từ gỗ Bồ đề Gỗ Keo tràm Trên sở đề xuất tỷ lệ kết cấu hợp lý cho sản phẩm 1.6 Nội dung nghiên cứu - Tổng quan - Kết nghiên cứu: + Nghiên cứu lý thuyết + Thực nghiệm - Kết luận kiến nghị 1.7 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.7.1 Phƣơng pháp kế thừa Sử dụng tài liệu chuẩn, tài liệu nghiên cứu tỷ lệ kết cấu trước mà tổ chức có thẩm quyền cơng nhận 1.7.2 Phƣơng pháp thực nghiệm - Tiến hành tính tốn thực nghiệm đối tượng nghiên cứu 1.7.3 Xử lý số liệu phƣơng pháp thống kê toán học * Trung bình mẫu n x Được xác định theo cơng thức: Trong đó: x = i 1 i (1.2) n xi - giá trị ngẫu nhiên mẫu thí nghiệm; n - số mẫu quan sát; x - trị số trung bình mẫu *Sai tiêu chuẩn mẫu Được xác định theo công thức:  x n s =  Trong đó: i 1 i x  (1.3) n 1 x - sai quân phương; xi - giá trị phân tử; x - trung bình cộng giá trị xi ; n - số mẫu quan sát * Sai số trung bình cộng Được xác định theo cơng thức: m =  Trong đó: s (1.4) n m - sai số trung bình cộng; s - sai quân phương; n - số mẫu quan sát * Hệ số biến động Được xác định theo công thức: S% = s x 100 x (1.5) Trong đó: S% - hệ số biến động; s - sai quân phương; x - trị số trung bình cộng * Hệ số xác Được xác định theo cơng thức: P= m x 100% x Trong đó: 10 (1.6) p (MPa)  (phút)   3 Hình 2.7: Biểu đồ ép ván Trong đó:  - thời gian tạo áp suất max;  - thời gian trì áp suất max;  - thời gian giảm áp Sau ép mẫu xong để mẫu ổn định ngày cắt mẫu kiểm tra chất lượng sản phẩm Hình 2.8 Sản phẩm sau ép 38 2.3 Kết kiểm tra ảnh hƣởng tỷ lệ kết cấu đến chất lƣợng ván sàn công nghiệp 2.3.1 Kiểm tra khối lƣợng thể tích sản phẩm Khối lượng thể tích xác định theo tiêu chuẩn JAS – SE – - Kích thước mẫu thử: 100 x 100 x t, mm Trong đó: t - chiều dày sản phẩm, số lượng mẫu thử mẫu/1 mức thí nghiệm - Phương pháp xác định: Sử dụng phương pháp cân – đo, với chiều dày sản phẩm đo điểm mẫu - Dụng cụ thí nghiệm: + Thước kẹp có độ xác 0,05 mm; + Thước panme có độ xác 0,01 mm; + Cân điện tử có độ xác 0,01 g - Công thức xác định:  = m/V (2.4) Trong đó:  - khối lượng thể tích mẫu thử, g/cm ; m - khối lượng mẫu thử, g; V - thể tích mẫu thử, cm3 Kết kiểm tra qua tính tốn xử lý ghi bảng 2.3 Bảng 2.3 Khối lượng thể tích sản phẩm, g/cm3 Tỷ lệ kết cấu R1 R2 R3 R4 R5 _ X 0,64 0,65 0,63 0,62 0,64 s 0,03 0,04 0,04 0,024 0,011 S% 4,69 6,15 6,35 3,87 1,72 P% 1,48 2,51 2,01 1,22 0,54 C(95%) 0,03 0,044 0,043 0,025 0,012 39 2.3.2 Độ cong vênh Cong vênh ván bao gồm: - Theo bề mặt ván - Theo cạnh ván: + Theo chiều dài + Theo chiều rộng Kiểm tra theo tiêu chuẩn JAS – SE – * Độ cong vênh theo bề mặt ván Phương pháp kiểm tra: Đặt ván lên mặt phẳng chuẩn, mặt lồi ván để xuống dưới; dựng thước 1000 mm đặt vào vị trí cong theo đường chéo hai góc; dựng thước xác định khe hở phần cong Công thức xác định: Wm = H x 100, % L (2.5) Trong đó: Wm- độ cong vênh ván theo bề mặt, %; H - khe hở lớn ván thước, mm; L - chiều dài bề mặt ván, mm Kết kiểm tra độ cong vênh sản phẩm thí nghiệm ghi bảng 2.4 Bảng 2.4 Độ cong vênh sản phẩm thí nghiệm theo bề mặt ván, % Tỷ lệ kết cấu R1 R2 R3 R4 R5 _ X 0,08 0,07 0,07 0,06 0,05 s 0,008 0,008 0,008 0,004 0,005 S% 10,00 11,43 11,42 6,67 10,00 P% 4,08 4,67 4,67 2,72 4,09 C(95%) 0,009 0,008 0,008 0,006 0,005 40 Từ kết bảng 2.4 ta xây dựng phương trình hồi quy quan hệ tỷ lệ kết cấu với độ cong vênh theo bề mặt ván sản phẩm sau: Y = 0,02542 + 0,0052R - 0,00011R2 (2.4) Hệ số tương quan r = 0,97 Từ mơ hình tương quan (2.4) ta lập biểu đồ quan hệ tỷ lệ kết cấu với độ cong vênh theo bề mặt sản phẩm hình 2.8 Đồ thị quan hệ tỷ lệ kết cấu độ cong vênh bề mặt ván Độ cong vênh bề mặt ván, % 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 30 32,5 35 37,5 40 Tỷ lệ kết cấu, % Hình 2.8 Đồ thị quan hệ tỷ lệ kết cấu độ cong vênh theo bề mặt ván * Kiểm tra độ cong vênh theo chiều dài ván Phương pháp kiểm tra: Đặt ván lên mặt phẳng chuẩn, mặt lồi ván xuống phía dưới; dựng thước 1000 mm đặt thước dài theo chiều dọc ván ba vị trí, dựng thước xác định khe hở phần cong Công thức xác định: Wl = H x 100, % L (2.6) Trong đó: Wl- độ cong vênh ván theo chiều dài, %; H - khe hở lớn ván thước, mm; L - chiều dài ván, mm Kết kiểm tra độ cong vênh sản phẩm thí nghiệm ghi bảng 2.5 41 Bảng 2.5 Độ cong vênh sản phẩm thí nghiệm theo chiều dài ván, % Tỷ lệ kết cấu R1 R2 R3 R4 R5 _ X 0,08 0,08 0,07 0,06 0,05 s 0,007 0,005 0,006 0,004 0,005 S% 8,75 6,25 8,57 6,67 10,00 P% 3,57 2,55 3,50 2,72 4,08 C(95%) 0,009 0,008 0,008 0,006 0,005 Từ kết bảng 2.5 ta xây dựng phương trình hồi quy quan hệ tỷ lệ kết cấu với độ cong vênh theo chiều dài sản phẩm sau: Y = -0,03586 + 0,009R - 0,00017R2 (2.5) Hệ số tương quan r = 0,99 Từ mơ hình tương quan (2.5) ta lập biểu đồ quan hệ tỷ lệ kết với độ cong vênh theo chiều dài sản phẩm hình 2.9 Độ cong vênh theo chiều dài ván, % Đồ thị quan hệ tỷ lệ kết cấu độ cong vênh theo chiều dài ván 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 30 32,5 35 37,5 40 Tỷ lệ kết cấu, % Hình 2.9 Biểu đồ quan hệ tỷ lệ kết cấu với độ cong vênh theo chiều dài ván 42 * Kiểm tra độ cong vênh theo chiều rộng ván Phương pháp kiểm tra: Đặt ván lên bề mặt chuẩn, mặt lồi ván để xuống phía dưới; dùng thước 1000 mm đặt thước dài theo chiều ngang ván vị trí; dựng thước xác định khe hở phần cong Công thức xác định: Wr = H x 100, % L (2.7) Trong đó: Wr - độ cong ván theo chiều rộng, mm H - khe hở lớn ván thước, mm L - chiều rộng ván, mm Kết kiểm tra độ cong vênh sản phẩm thí nghiệm theo chiều rộng ván thể bảng 2.6 Bảng 2.6: Độ cong vênh sản phẩm thí nghiệm theo chiều rộng ván % Tỷ lệ kết cấu R1 R2 R3 R4 R5 _ X 0,24 0,21 0,19 0,16 0,11 s 0,02 0,02 0,02 0,018 0,01 S% 8,33 9,52 10,53 11,25 9,09 P% 3,40 3,89 4,30 4,59 3,71 C(95%) 0,02 0,02 0,03 0,01 0,01 Từ kết bảng 2.6 ta xây dựng phương trình hồi quy quan hệ tỷ lệ kết cấu với độ cong vênh theo chiều rộng sản phẩm sau: W = -0,07686 + 0,00276R - 0,00057R2 (2.6) Hệ số tương quan r = 0,98 43 Từ mơ hình tương quan (2.6) ta lập biểu đồ quan hệ tỷ lệ kết với độ cong vênh theo chiều rộng sản phẩm hình 2.10 Đồ thị quan hệ tỷ lệ kết cấu độ cong vênh theo chiều rộng ván Độ cong vênh theo chiều rộng ván, % 0,3 0,2 0,1 30 32,5 35 37,5 40 Tỷ lệ kết cấu, % Hình 2.10 Đồ thị quan hệ tỷ lệ kết cấu với độ cong vênh theo chiều rộng ván 2.3.3 Độ võng uốn Tiêu chuẩn kiểm tra: JAS – SE – Dụng cụ xác định: Máy thử chuyên dùng Kích thước mẫu thử 750 x 100 x t, mm t chiều dày sản phẩm Số lượng mẫu thử mẫu/1 mức thí nghiệm Phương pháp kiểm tra: Mẫu thử đặt hai gối đỡ, khoảng cách hai gối đỡ 700 mm, tiến hành gia lực 03 lần, lần gia lực 3kg sau nhả tải gia lực 7kg, so sánh độ võng tải 3kg tải 7kg Lần lần làm tương tự lần Mẫu đạt tiêu chuẩn mẫu có độ võng hai lần đo không chênh lệch 3,5 mm Đối với tính chất kiểm tra theo chiều dọc thớ ván lõi 44 Sơ đồ lắp đặt mẫu thử đặt lực: 3 Hình 2.11 Sơ đồ đặt lực mẫu thử độ võng uốn - cân; - tỳ; - mẫu thử ;4 - gối đỡ Công thức xác định: ĐVDU = ĐV7 – ĐV3 (2.8) Trong đó: + ĐVDU - độ võng uốn; + ĐV7 - độ võng chịu tải 7kg; + ĐV3 - độ võng chịu tải 3kg Kết kiểm tra qua xử lý số liệu ghi bảng 2.7 Bảng 2.7 Độ võng uốn sản phẩm thí nghiệm, mm Tỷ lệ kết cấu R1 R2 R3 R4 R5 _ X 1,07 1,03 0,97 0,85 0,76 s 0,12 0,07 0,09 0,09 0,05 S% 11,21 6,80 8,87 10,12 6,58 P% 3,55 2,15 3,62 4,13 2,69 C(95%) 0,09 0,07 0,09 0,09 0,03 45 Từ kết bảng 2.7 ta xây dựng phương trình hồi quy quan hệ tỷ lệ kết cấu với độ võng uốn sản phẩm sau: Y = -0,185 + 0,0968R - 0,00183R2 (2.7) Hệ số tương quan r = 0,99 Từ mơ hình tương quan (2.7) ta lập biểu đồ quan hệ tỷ lệ kết cấu độ võng uốn sau: Đồ thị quan hệ tỷ lệ kết cấu độ võng uốn Độ võng uốn, mm 1,2 0,9 0,6 ` 0,3 30 32,5 35 37,5 40 Tỷ lệ kết cấu, % Hình 2.12 Đồ thị quan hệ hàm số tỷ lệ kết cấu với độ võng uốn 2.3.4 Kiểm tra độ bong tách màng keo Tiêu chuẩn kiểm tra: JAS – SE – - Kích thước mẫu: 75 x 75 x t mm, với t: chiều dày sản phẩm - Dung lượng mẫu: mẫu/1 mức thí nghiệm - Dụng cụ: Thước đo, kính lúp - Phương pháp: Mẫu ngâm chìm vào nước nhiệt độ 70  30C 2h Sau sấy khơ mẫu nhiệt độ 60  30C khoảng thời gian 3h dùng kính lúp xác định bong tách 46 Cơng thức xác định: ĐBT =  l x 100, % (2.9) C Trong đó:  l - tổng chiều dài bong tách, mm; C - chu vi mẫu, mm Kết kiểm tra qua xử lý ghi bảng 2.8 Bảng 2.8 Độ bong tách màng keo,% Tỷ lệ kết cấu R1 R2 R3 R4 R5 _ X 15,09 14,89 14,77 14,65 14,48 s 1,55 1,46 1,64 1,72 1,68 S% 10,26 9,80 11,13 11,72 11,60 P% 4,19 4,00 4,54 4,79 4,74 C(95%) 1,62 1,53 1,72 1,80 1,76 2.4 Phân tích kết Với kết nhận bảng 3.6 - 3.11 biểu đồ quan hệ tỷ lệ kết cấu với tính chất sản phẩm ta thấy: - Tỷ lệ kết cấu theo phương chiều dày có ảnh hưởng đến số tiêu chất lượng chủ yếu ván sàn công nghiệp đề tài Trong đó, ảnh hưởng đến cong vênh theo bề mặt, chiều dài, chiều rộng chủ yếu Sự ảnh hưởng theo quy luật, tỷ lệ kết cấu R tăng từ 30 - 40% độ cong vênh giảm từ 0,08 - 0,05% theo bề mặt ván; từ 0,08 - 0,05% theo chiều dài ván; từ 0,24 0,11% theo chiều rộng ván - Tỷ lệ kết cấu theo phương chiều dày ảnh hưởng đến tiêu: Độ võng uốn, độ bền dán dính, ảnh hưởng theo quy luật Khi tỷ 47 lệ kết cấu R tăng độ võng uốn giảm từ 1,07 - 0,76 mm độ bong tách giảm từ 15,09 - 14,48% - Tỷ lệ kết cấu không ảnh hưởng đến khối lượng thể tích, ảnh hưởng đến độ ẩm, trương nở chiều dày - Sở dĩ có kết nguyên nhân chủ yếu sau: + Ván sàn công nghiệp dạng Engineering Flooring xảy tượng cong vênh nguyên nhân kết cấu không đối xứng lớp mặt lớp cân lực Chiều dày lớp mặt cố định 3,0 mm, lớp cân lực thay đổi từ 1,5 - 3,0 mm, thay đổi tăng dần nên tỷ lệ có lớp cân lực dày dần cân với lớp mặt hay nói cách khác có xu đối xứng với lớp mặt, làm cho ứng suất kéo nén bị triệt tiêu Do mà độ cong vênh sản phẩm giảm, hay độ cong vênh ván giảm tỷ lệ kết cấu tăng + Độ võng uốn giảm chiều dày ván mặt tăng modul đàn hồi tăng làm cho độ võng uốn giảm Và nêu phần nghiên cứu lý thuyết ta giải thích qua biểu đồ profile phân bố mật độ theo phương chiều dày sản phẩm Chiều dày ván mặt tăng độ bền uốn cao làm cho độ võng uốn thấp ngược lại Mặt khác theo phần nghiên cứu lý thuyết tỷ lệ khối lượng thể tích lớp mặt tăng nghĩa mật độ tăng, theo lý thuyết sức bền vật liệu dầm chịu uốn phần tử gần trục trung hòa chịu uốn phần tử xa Do mật độ lớp mặt tăng kéo theo số phần tử chịu uốn xa trục trung hịa tăng lên, ứng suất uốn tăng tỷ lệ lớp mặt tăng Chính mà R tăng độ võng uốn giảm + Độ bền dán dính tăng khơng đáng kể, ứng suất nén kéo dần triệt tiêu R tăng có kết cấu đối xứng Nhưng khơng phải nguyên nhân mà chất bong tách phụ thuộc vào  gỗ  keo, chất lượng màng keo tốt làm cho hai giá trị tương đương nhau, bong tách giảm Do chiều dày tăng chất lượng màng keo khác màng keo phía 48 trong, chiều dày ván mặt sản phẩm đề tài nhỏ chế độ ép ván ép nguội nên nguyên nhân bỏ qua Vậy độ bền dán dính tăng kết cấu có đối xứng + Khi R thay đổi khối lượng thể tích sản phẩm khơng đổi ta giải thích qua cơng thức phần nghiên cứu lý thuyết Bảng 2.9 Tổng hợp kết thu Độ cong vênh, % Tỷ lệ kết cấu Theo bề mặt ván Theo chiều Theo chiều dài ván rộng ván Độ võng uốn, mm Độ bong tách màng keo, % R1 0,08 0,08 0,24 1,07 15,09 R2 0,07 0,08 0,21 1,03 14,89 R3 0,07 0,07 0,19 0,97 14,77 R4 0,06 0,06 0,16 0,85 14,65 R5 0,05 0,05 0,11 0,76 14,48 2.5 Khảo nghiệm tỷ lệ kết cấu tối ƣu Qua phân tích, đánh giá tổng hợp kết cấu đề tài đưa kết tối ưu khoảng nghiên cứu từ 30 – 40% kết cấu R = 40% Qua bước tiến hành thực nghiệm tương tự lần thực nghiệm trước khống chế yếu tố kích thước sản phẩm thông số chế độ ép Để đánh giá mức độ xác kết nghiên cứu tiến hành khảo nghiệm lại tính chất ván thơng qua tiêu chuẩn đánh giá chất lượng sản phẩm ván sàn, với mức kiểm tra cao dung lượng mẫu 10 mẫu mức thí nghiệm, kết kiểm tra tính chất tổng hợp bảng 2.10 49 Bảng 2.10 Bảng khảo nghiệm lại tính chất ván kết cấu 40% Đặc trưng thống kê Thông số kiểm tra _ X s S% P% C(95%) Khối lượng thể tích 0,64 0,018 2,81 0,89 0,013 Độ ẩm 9,41 0,47 4,99 1,58 0,33 Cong vênh theo bề mặt ván 0,05 0,008 15,60 4,93 0,006 Cong vênh chiều dài ván 0,04 0,005 11,75 3,72 0,005 Cong vênh chiều rộng ván 0,11 0,016 14,55 4,60 0,012 Độ võng uốn 0,77 0,06 7,84 3,20 0,04 Độ bong tách màng keo 14,09 2,11 14,98 4,74 1,51 * Đánh giá kết quả: Dựa vào kết đo tính tốn tính chất ván kết cấu 40% qua thí nghiệm, dựa vào tiêu đánh giá chất chất lượng ván sàn xin đưa số nhận xét sau: - Về cong vênh sản phẩm kết cấu 40% hai lần kiểm tra ta thấy cong vênh theo chiều rộng ván theo bề mặt ván thay đổi cong vênh theo chiều rộng ván 0,11%, theo bề mặt ván 0,05%, cong vênh theo chiều dài ván 0,04% - Độ võng uốn kiểm tra lần thứ 0,76 mm, sau khảo nghiệm lại độ võng uốn thu kết 0,77 mm - Cường độ dán dính kết cấu 40% kiểm tra lần thứ độ bong tách màng keo 14,48%, kiểm tra lần hai độ bong tách 14,09% - Khối lượng thể tích sau hai lần kiểm tra đạt giá trị 0,64 g/cm3 - Độ ẩm sản phẩm sau chọn kết cấu tối ưu tiến hành kiểm tra độ ẩm để đánh giá chất lượng sản phẩm thông qua tiêu chuẩn JAS – SE -7, yêu cầu độ ẩm ván ≤ 14%, độ ẩm ván sau kiểm tra 9,41% đáp ứng yêu cầu chất lượng ván sàn 50 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Từ kết nhận được, qua phân tích đánh giá chúng tơi đến kết luận tỷ lệ kết cấu có ảnh hưởng đến độ cong vênh nói riêng số tiêu chất lượng sản phẩm ván sàn công nghiệp dạng Engineering Flooring sản xuất từ gỗ Keo tràm gỗ Bồ đề nói chung Qua khẳng định thay đổi tỷ lệ kết cấu biện pháp để hạn chế cong vênh, tăng độ cứng ván sàn công nghiệp, nâng cao chất lượng sản phẩm + Tỷ lệ kết cấu ảnh hưởng đến độ cong vênh sản phẩm, R tăng từ 30 - 40% độ cong vênh giảm 0,03% theo bề mặt ván dài ván; giảm 0,13% theo chiều rộng ván + Tỷ lệ kết cấu ảnh hưỏng đến độ võng uốn sản phẩm, R tăng từ 30 - 40% độ võng uốn giảm 0,31mm + Tỷ lệ kết cấu ảnh hưởng không đáng kể đến độ bền dán dính sản phẩm + Tỷ lệ kết cấu không ảnh hưởng đến khối lượng thể tích sản phẩm + Độ ẩm kết cấu tối ưu (R=40%) 9,41%, đạt tiêu chuẩn JAS – SE – độ ẩm ván sàn nhỏ 14% Kết nghiên cứu xây dựng mơ hình tương quan tỷ lệ kết cấu tính chất vật liệu Với kết làm sở để xác định tỷ lệ kết cấu hợp lý cho nhà sản xuất ván sàn công nghiệp dạng Engineering Flooring từ gỗ Bồ đề gỗ Keo tràm, tuỳ theo mục đích yêu cầu người sử dụng +Tỷ lệ kết cấu tối ưu 40% (2,0 – 1,2 – 9,0 – 2,0 – 1,0) 3.2 Hạn chế Khi nghiên cứu tỷ lệ kết cấu phải khống chế số lớp ván mỏng sản phẩm; điều kiện máy móc thiết bị nên chúng tơi khơng khống chế chiều dày ván bóc Đây nhân tố ảnh hưởng đến kết nghiên cứu Vì khống chế nhiều điều kiện nên kết đề tài 51 ứng dụng phạm vi ván lõi gỗ xẻ (thanh nguyên), ván sản phẩm có chiều dày 15 mm làm từ gỗ Bồ đề gỗ Keo tràm, chất kết dính Keo Synteko 1911/1999, phạm vi khoảng nghiên cứu tỷ lệ kết cấu 30 – 40% 3.3 Đề xuất Cần tiếp tục nghiên cứu, đặc biệt khống chế yếu tố đầu vào như: Độ ẩm vật dán, chế độ gia công,chế độ ép, lượng keo tráng, số lớp ván, để kết nghiên cứu đảm bảo độ xác cao Cần có nghiên cứu làm theo hàm đa yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ván sàn 52