Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ép tới một số tính chất cơ học chủ yếu của ván dăm hỗn hợp mùn cưa vỏ trấu

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 bốn năm học đại học Đặc biệt xin cảm ơn thầy giáo TS Lê Xn Phương người tận tình hướng dẫn tơi thực đề tài Qua đây, xin cảm ơn thầy cô, công nhân viên thuộc Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Chế biến Lâm sản, lãnh đạo cán viên chức thư viện, cô cán công nhân viên Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghiệp rừng trường Đại học Lâm nghiệp toàn thể bạn sinh viên nhóm đề tài tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành 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 Hy vọng rằng, kết nghiên cứu có nhiều giá trị thiết thực góp phần phục vụ cho phát triển ngành công nghiệp chế biến gỗ Việt Nam Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2010 Sinh viên : Lương Thanh Cường ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ, đời nhiều vật liệu góp phần vào việc giảm bớt thiếu hụt nguồn nguyên liệu tự nhiên Công nghệ sản xuất ván nhân tạo phát triển mạnh mẽ dần khẳng định vị cơng nghiệp nước nhà Theo chiến lược nghành Lâm Nghiệp từ đến năm 2010 nước ta phấn đấu sản xuất triệu m3 ván nhân tạo Trong chiến lược ván dăm ván MDF ưu tiên hàng đầu Để đạt mục tiêu cần phải có kế hoạch xây dựng nguồn nguyên liệu có trữ lượng lớn đảm bảo cho việc sản xuất.Bên cạnh việc tìm nguồn nguyên liệu thay cho nguyên liệu truyền thống hướng phát triển mới.Nguồn nguyên liệu từ nơng nghiệp có trữ lượng dồi đa dạng cụ thể rơm rạ,vỏ trấu Nhưng để đảm bảo tính cạnh tranh cho sản phẩm có nguồn gốc từ nơng nghiệp cần tìm sản phẩm có ưu điểm bật so với sản phẩm loại Sản phẩm ván dăm hỗn hợp sản xuất từ vỏ trấu- mùn cưa coi hướng sản xuất ván nhân tạo Đây hướng nghiên cứu cịn mẻ vỏ trấu từ trước tới chưa nghiên cứu sâu sắc tính chất vật lý hóa học, vỏ trấu thường coi phế liệu nông nghiệp nên có giá trị sử dụng thấp, nên chúng dùng chủ yếu làm nhiên liệu đốt, phân bón, ni cấy nấm… Để đóng góp phần nhỏ vào việc nghiên cứu đánh giá chất lượng sản phẩm ván dăm từ hỗn hợp vỏ trấu- mùn cưa đồng ý khoa Chế Biến Lâm Sản - Trường Đại Học Lâm Nghiệp, hướng dẫn thầy giáo T.S Lê Xuân Phương, thực đề tài : “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ ép tới số tính chất học chủ yếu ván dăm hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu” Do trình độ có hạn nên q trình nghiên cứu thực đề tài không tranh khỏi sai xót, tơi mong góp ý thầy bạn để tơi hiểu rõ hoàn thiện vấn đề nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn! CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí vai trò ván dăm Ván dăm sản phẩm nghành công nghiệp sản xuất ván nhân tạo đựơc sản xuất phương pháp ép dăm gỗ, có tham gia chất kết dính , điều kiện nhiệt độ, áp suất định.Đó sản phẩm kết hợp khoa học công nghệ khoa học kỹ thuật việc tạo sản phẩm dần thay cho nguồn nguyên liệu truyền thống gỗ.Góp phần làm phong phú thêm sản phẩm nghành ván nhân tạo nói riêng nghành chế biến lâm sản nói chung Ván dăm ngày mặt hàng sử dụng tương đối rộng rãi cơng trình cơng cộng, đồ dùng sinh hoạt thiết yếu người bàn, ghế, giường, tủ…cho đến khung tranh ảnh sử dụng sản phẩm ván dăm Vì thấy ván dăm đóng góp phần không nhỏ việc giảm bớt phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu tự nhiên, tận dụng tối đa việc sử dụng gỗ chế biến lâm sản Ván dăm dần vật liệu thay cho gỗ sản xuất đồ mộc sản xuất sản phẩm phục vụ cho sinh hoạt Vì nói ván dăm nói riêng ván nhân tạo nói chung giữ vai trị quan trọng sinh hoạt sống người, thể phát triển khoa học công nghệ quốc gia 1.2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.2.1 Trên giới Ván dăm phát triển sản xuất rộng rãi tất Châu lục, mạnh Châu Âu, đến Châu Á, Bắc Mỹ Năm 2001 tồn giới có 733 nhà máy, tổng cộng suất 81.972.000 m3, năm 2005 có 719 nhà máy tổng cộng suất 85.844.000 m3 tăng 4,7% nước có sản phẩm lớn là: Hoa kỳ, Canada, Trung Quốc Pháp [1] Trong trình phát triển công nghiệp ván dăm, với việc cải tiến khơng ngừng cơng nghệ, thiết bị, việc nghiên cứu sử dụng dạng nguyên liệu khác quan tâm nghiên cứu Những năm gần đây, gỗ tự nhiên ngày khan nên vấn đề nghiên cứu sử dụng nguồn nguyên liệu cho sản xuất ván dăm nhiều quốc gia đặc biệt quan tâm Có thể nói xu hướng sử dụng dạng nguyên liệu cho sản xuất ván dăm là: - Sử dụng loại gỗ trịn có đường kính nhỏ, gỗ rừng trồng mọc nhanh, gỗ không hợp quy cách sản phẩm số lĩnh vực chế biến gỗ như: sản xuất ván ghép thanh, ván dán, sản xuất đồ mộc, cưa xẻ… - Các loại ngun liệu có nguồn gốc từ nơng nghiệp như: Cây đay, bã mía, xơ dừa, rơm rạ, vỏ trấu… - Các nguyên liệu gỗ như: Tre, lau, sậy… Bảng tình hình sản xuất ván dăm nói riêng ván nhân tạo nói chung giới (Tóm tắt tổng hợp theo tạp chí Panel & Furniture TFU năm 2006) Bảng 01: Số lượng, công suất nhà máy ván nhân tạo giới Năm 2001 Loại nhà máy ván nhân tạo TT Nhà máy ván dăm Nhà máy MDF Nhà máy OSB Tổng cộng Năm 2005 Tăng trưởng Công suất (%) 1.000 m3 2005/2001 Số lượng Công suất 1.000 m3 Số lượng 733 81.972 719 85.844 4,7% 275 66 1.074 30.561 22.389 134.922 424 81 1.224 46.141 31.406 163.361 50,7% 40,7% Bảng 02: Sản xuất ván nhân tạo vùng Đông Nam Á STT Nhà máy ván nhân tạo Công suất 1.000 m3 Tăng trƣởng (%) Năm 2001 Năm 2005 2005/2001 MDF 2.600 3.170 21,92% Ván dăm 5.655 7.622 34,78% Bảng 03: Phân bố công suất nhà máy ván nhân tạo theo vùng Công suất năm 2001 (1.000 m3) Loại nhà STT máy ván nhân tạo Nhà máy ván dăm Nhà máy MDF Nhà máy OSB Tổng cộng Bắc Mỹ Âu Châu Công suất năm 2005 (1.000 m3) Vùng khác Bắc Mỹ Âu Châu Vùng khác SL CS SL CS SL CS SL SC SL SC SL CS 64 13891 215 44431 454 23650 57 13792 215 44780 447 27272 61 5063 26 11522 188 13976 68 5392 27 14355 329 26364 59 20374 2015 - - 61 26870 19 4053 483 184 39328 248 57968 642 37626 186 46054 261 63188 777 54119 SL: số lượng nhà máy CS: công suất nhà máy Với sản lượng lúa hàng năm lên tới 500 triệu (trấu chiếm tới 50-100 triệu tấn), 90% nước phát triển Một ứng dụng trấu làm chất đốt (nhiên liệu) tro chất phụ gia cho bê tơng, sản xuất Silíc phụ gia tăng cường cho sản phẩm nhựa nhiệt dẻo Ngoài ra, ứng dụng sản xuất ván dăm mà Ấn độ nước tiên phong Nghiên cứu sản xuất ván dăm từ vỏ trấu (Theo R.A Ruseckaite cộng 2007) Ván dăm từ vỏ trấu phát triển lần vào đầu năm 70 sử dụng keo PF (Youngquist) Thời gian gần đây, Ajiwe cộng (Ajiwe 1998) nghiên cứu công nghệ tạo ván làm trần từ hỗn hợp mùn cưa vỏ trấu Vỏ trấu trước tiên nghiền để tạo bột (sợi) cách nghiền vỏ trấu qua xử lý dung dịch NaOH 4M 16 tiếng, sau trộn với keo mùn cưa Việc cho thêm mùn cưa làm tăng độ ẩm ván có tác dụng cải thiện cường độ ván * Kết nghiên cứu tác giả cho thấy sản phẩm ván dăm hỗn hợp mùn cưa-vỏ trấu có ưu điểm bật so với sản phẩm ván dăm thông thường khả hút ẩm thấp cường độ, chủ yếu hàm lượng Silic vỏ trấu cao Hơn nữa, chi phí sản xuất thấp so với ván dăm từ gỗ Gerardi cộng (Gerardi 1998) sử dụng phương pháp dùng nước để “bung” vỏ trấu, từ tạo ván dăm sử dụng keo UF thơng dụng Q trình xử lý vỏ trấu nước có tác dụng cải thiện khả bám dính vỏ trấu, cho thấy chất lượng ván dăm vỏ trấu so sánh với ván dăm từ gỗ thông thường Ảnh hưởng thông số công nghệ sản xuất lượng keo dùng tới tính chất cơ-lý chủ yếu ván dăm (có KLTT nhỏ, trung bình cao) sử dụng vỏ trấu chưa qua xử lý, dùng keo PF Desirello cộng thực (Desirello 2004, Stefani 2005) Nghiên cứu tối ưu hố chế độ ép có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, nâng cao chất lượng sản phẩm mà tăng hiệu sản xuất giảm chi phí Vì thế, nghiên cứu xác định chế độ ép hợp lý nhà nghiên cứu ván dăm quan tâm gắn với đối tượng nguyên liệu mục tiêu sản phẩm cụ thể Kết cho thấy, KLTT ván tỷ lệ thuận với trị số áp suất ép Áp suất ép tăng tạo điều kiện để vỏ trấu tiếp xúc tốt thảm dăm ép chặt hơn, giảm “khoảng trống” dăm sản phẩm cuối cùng, nhờ cải thiện tính chất học sản phẩm ván dăm Nghiên cứu cho thấy thay đổi cường độ uốn tĩnh (MOR) môđun đàn hồi (MOE) ván dăm vỏ trấu dùng keo mức 8, 11 14% Đối với lượng keo dùng 11%, KLTT ván tăng 75%, MOE MOR tăng tương ứng 106 207% Tuy nhiên, lượng keo dùng tăng từ đến 14%, tính chất học ván tăng không nhiều Điều cho thấy, độ cứng ván phụ thuộc vào KLTT ván lượng keo dùng Ván dăm hỗn hợp vỏ trấu-gỗ với tỷ lệ vỏ trấu/dăm gỗ 75/25 50/50 sử dụng mùn cưa có kích thước khác (thay đổi khoảng: 3,16, 1,41 0,88 mm) sử dụng cố định lượng keo dùng 11% áp suất ép 0,83 MPa (Desirello 2004) Tác giả so sánh chất lượng ván tạo với ván dăm 100% vỏ trấu với điều kiện công nghệ tương tự Kết cho thấy, ván dăm từ hồn hợp vỏ trấu-dăm gỗ nhẹ có cường độ cao so với ván dăm 100% vỏ trấu Điều kiện tối ưu tỷ lệ vỏ trấu/dăm gỗ 75/25 kích thước dăm gỗ trung bình (mùn cưa 1,41 mm) Khi KLTT ván giảm từ 0,82 xuống 0,79 g/cm3 MOE lại tăng từ 1837 MPa lên 2343 MPa Các kết cho thấy sử dụng lượng mùn cưa thấp với kích thước phù hợp cải thiện tính chất học ván dăm từ vỏ trấu Sử dụng keo PF cho ván có chất lượng tốt Việc sử dụng dăm gỗ với số lượng nhỏ vừa đủ giải pháp nên lựa chọn nhằm cải thiện khả dán dính vỏ trấu, từ tạo ván có tính chất học tốt 1.2.2 Tại Việt Nam Công nghệ sản xuất ván nhân tạo nói chung ván dăm nói riêng trọng quan tâm đến thời gian gần Chính mà khả tận dụng gỗ công nghiệp thấp Các phế liệu gỗ, phế liệu Nông Nghiệp chủ yếu sử dụng làm chất đốt, phân bón, ni cấy nấm, cơng nghệ dùng vỏ trấu làm nguyên liệu phát điện (theo công ty TNHH Hàng Hải cơng nghiệp Hải Dương) ….Chỉ có lượng nhỏ sử dung làm ván nhân tạo Việc nghiên cứu ván nhân tạo nói chung ván dăm làm từ phế liệu nói riêng ( vỏ hạt hướng dương, vỏ trấu, mùn cưa, rơm rạ…) quan tâm nhiều giới nước Trung Quốc, Ấn Độ…Ở Việt Nam vấn đề quan tâm, có nhiều cở sở sản xuất sản phẩm tạo từ vỏ trấu có sản phâm rao bán thị trường :Làm củi đốt từ trấu, Xây dựng nhà giá rẻ từ trấu… Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm nói chung, xác định chế độ ép hợp lý ép ván dăm nói riêng nhà nghiên cứu quan tâm tới; cụ thể kể tới số nghiên cứu sau: TS Nguyễn Phan Thiết (1994) Luận án tiến sỹ: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm từ tre” TS Nguyễn Phan Thiết (1996) Báo cáo đề tài cấp Bộ NN PTNT: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm từ Bơng gịn” TS Hồng Thị Hương (2001) Luận án tiến sỹ: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm từ hỗn hợp tre, Lồ ơ” ThS Bùi Chí Kiên (2005) Luận văn thạc sỹ ngành Chế biến lâm sản “Nghiên cứu sử dụng mùn cưa tre làm cốt sản phẩm sơn mài dạng khay đựng” tiến sỹ Trần Tuấn Nghĩa hướng dẫn Lâm Văn Việt (2009) Khoá luận tốt nghiệp Khoa Chế biến lâm sản “Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ép tới tính chất ván dăm cách nhiệt làm từ vỏ trấu” Nguyễn Văn Thiện (2009) Khoá luận tốt nghiệp Khoa Chế biến lâm sản “Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ép đến chất lượng ván dăm cách nhiệt sản xuất từ vỏ trấu” Các nghiên cứu rằng, chế độ ép có ý nghĩa quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm ván dăm cuối Thông số chế độ ép phụ thuộc vào nguyên liệu dăm ban đầu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm (cả tính chất học vật lý sản phẩm) Tuy nhiên, sản phẩm ván dăm chủ yếu sử dụng làm ván dăm thông thường Riêng nghiên cứu Bùi Chí Kiên lại sử dụng đối tượng mùn cưa tre, khác hoàn toàn với đối tượng hỗn hợp mùn cưa gỗ vỏ trấu đề tài Ngoài ra, nghiên cứu tạo ván dăm từ vỏ trấu mẻ Đối với sản xuất ván dăm cách nhiệt có khối lượng thể tích thấp (khoảng 0,35 g/cm3; 02 đề tài tốt nghiệp sinh viên năm 2009), nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ ép (nhiệt độ, thời gian ép) cho thấy, chế độ ép ảnh hưởng tới chất lượng ván dăm, nhiên thực tế vỏ trấu không xử lý, sử dụng keo PF cho kết cường độ ván thấp Nhìn chung năm gần cơng nghệ sản xuất ván dăm phát triển mạnh, nhiên chất lượng sản phẩm nhiều hạn chế, cạnh tranh với quốc gia khu vực (Indonesia, Malaysia…) Bên cạnh vấn đề nguyên liệu không đáp ứng suất thiết kế nên số nhà máy ván dăm nước ta chưa hoạt động hết suất Do để có nguyên liệu lâu dài phục vụ cho công nghiệp sản xuất ván nhân tạo cần phải nghiên cứu sử dụng đa dạng hóa nguyên liệu, đặc biệt loại nguyên liệu Nông- Lâm Nghiệp (vỏ trấu – mùn cưa ví dụ), cịn bỏ phí nhiều sử dụng hiệu [6] 1.3 Tính cấp thiết đề tài 10 PHẦN PHỤ BIỂU 63 BIỂU 01: KIỂM TRA KHỐI LƢỢNG THỂ TÍCH (MỨC VÁN 10 PHÚT) Nhiệt độ C 125 140 155 Thời TT gian (Phút) 10 10 10 10 10 10 Chiều dài L (Cm) 5.386 5.266 5.355 5.272 5.365 5.262 5.246 5.211 5.164 5.21 5.316 5.234 5.182 5.132 5.343 5.248 5.189 5.242 5.201 5.189 5.288 5.299 5.237 5.175 5.198 5.261 5.101 5.216 5.158 5.168 Chiều rộng W(Cm) 5.318 5.235 5.269 5.206 5.276 5.255 5.189 5.156 5.162 5.209 5.226 5.289 5.141 5.125 5.217 5.128 5.172 5.214 5.199 5.081 5.243 5.143 5.159 5.168 5.138 5.185 5.099 5.164 5.156 5.149 64 Chiều dày t(cm) 1.692 1.709 1.692 1.666 1.683 1.699 1.684 1.689 1.711 1.702 1.705 1.689 1.704 1.635 1.685 1.659 1.655 1.684 1.688 1.691 1.667 1.668 1.606 1.683 1.676 1.685 1.7 1.687 1.683 1.669 Khối lƣợng (g) 33.64 32.7 33.36 32.52 33.02 32.09 31.78 30.02 29.85 30.89 34.28 32.85 32.88 31.18 32.47 31.99 29.91 32.64 30.89 28.97 36.05 35.66 33.68 31.08 30.09 30.52 29.89 33.54 32.81 32.99 KLTT KLTTtb (g/cm3) 0.694 0.694 0.699 0.711 0.693 0.683 0.693 0.662 0.654 0.669 0.724 0.703 0.724 0.725 0.691 0.717 0.673 0.709 0.677 0.650 0.780 0.784 0.776 0.691 0.672 0.664 0.676 0.738 0.733 0.743 (g/cm3) 0.685 0.699 0.728 BIỂU 02: KIỂM TRA KHỐI LƢỢNG THỂ TÍCH (MỨC VÁN 12 PHÚT) Nhiệt độ C Thời gian Stt Chiều dài Chiều rộng Chiều dày Khối lƣợng KLTT KLTTtb 10 10 10 L(cm) 5.254 5.179 5.236 5.151 5.211 5.163 5.163 5.187 5.21 5.183 5.264 5.155 5.168 5.145 5.155 5.247 5.198 5.202 5.166 5.185 5.252 5.174 5.213 5.181 5.145 5.292 5.185 5.301 5.267 5.219 w(cm) 5.242 5.154 5.203 5.137 5.145 5.162 5.121 5.098 5.184 5.176 5.207 5.111 5.112 5.142 5.124 5.196 5.099 5.187 5.165 5.186 5.241 5.125 5.201 5.145 5.135 5.178 5.121 5.285 5.213 5.198 t(cm) 1.671 1.634 1.699 1.718 1.698 1.691 1.657 1.684 1.689 1.702 1.675 1.676 1.686 1.658 1.68 1.677 1.7 1.68 1.653 1.658 1.685 1.681 1.696 1.683 1.635 1.635 1.682 1.682 1.598 1.688 (g) 33.15 30.77 32.53 31.66 33.06 31.29 30.29 30.33 31.01 31.12 35.39 32.79 30.03 29.17 30.11 33.22 33.43 33.98 31.25 31.83 35.09 30.92 34.18 31.38 31.58 31.32 29.85 35.62 33.56 32.68 (g/cm3) (g/cm3) 0.720 0.705 0.703 0.696 0.726 0.698 0.694 0.691 0.681 0.680 0.682 0.771 0.743 0.674 0.665 0.679 0.717 0.727 0.742 0.750 0.709 0.714 0.757 0.694 0.743 0.699 0.731 0.723 0.699 0.668 0.756 0.765 0.714 (Phút) 125 12 140 12 155 12 65 BIỂU 03: KIỂM TRA KHỐI LƢỢNG THỂ TÍCH Nhiệt độ C 125 140 155 Thời gian Stt (Phút) 14 10 14 10 14 10 Chiều dài L(cm) 5.283 5.169 5.159 5.293 5.238 5.155 5.188 5.192 5.214 5.298 5.364 5.271 5.17 5.209 5.176 5.168 5.276 5.233 5.287 5.201 5.264 5.295 5.292 5.295 5.155 5.282 5.189 5.099 5.302 5.322 Chiều Chiều rộng dày W(cm) t (cm) 5.235 1.676 5.102 1.664 5.149 1.649 5.219 1.678 5.225 1.697 5.016 1.696 5.106 1.671 5.186 1.682 5.189 1.681 5.288 1.71 5.288 1.629 5.268 1.626 5.124 1.635 5.157 1.669 5.135 1.659 5.146 1.621 5.111 1.686 5.218 1.646 5.165 1.672 5.102 1.699 5.26 1.676 5.223 1.676 5.229 1.662 5.143 1.656 5.142 1.656 5.161 1.688 5.162 1.666 5.087 1.684 5.289 1.673 5.316 1.641 66 (MỨC VÁN 14 PHÚT) Khối lƣợng KLTT KLTTtb (g) (g/cm3) (g/cm3) 34.18 0.737 31.66 0.721 32.81 0.749 34.74 0.749 31.84 0.686 0.719 31.11 0.709 31.78 0.718 31.80 0.702 32.13 0.707 34.12 0.712 35.75 0.774 33.44 0.741 31.05 0.717 32.51 0.725 30.90 0.701 0.726 31.33 0.727 31.67 0.697 35.29 0.785 32.16 0.704 30.89 0.685 34.12 0.735 34.21 0.738 34.29 0.746 32.38 0.718 31.31 0.713 0.724 32.15 0.699 32.53 0.729 29.85 0.683 34.78 0.741 34.39 0.741 BIỂU 04: ỨNG SUẤT UỐN TĨNH CỦA VÁN ( MỨC VÁN 10 PHÚT) Nhiệt Thời Chiều Chiều độ gian Stt dài rông C (Phút) L(cm) W(cm) 37 5.334 37 5.127 37 5.33 37 5.359 37 5.35 125 10 37 5.292 37 5.165 37 5.268 37 5.138 10 37 5.284 37 5.104 37 5.084 37 5.271 37 5.313 37 5.281 140 10 37 5.246 37 5.248 37 5.215 37 5.276 10 37 5.301 37 5.352 37 5.311 37 5.304 37 5.331 37 5.208 155 10 37 5.159 37 5.167 37 5.211 37 5.306 10 37 5.219 Chiều dày t(cm) 1.624 1.711 1.616 1.596 1.644 1.635 1.686 1.667 1.679 1.699 1.651 1.663 1.639 1.66 1.695 1.616 1.628 1.661 1.695 1.656 1.669 1.57 1.678 1.566 1.601 1.643 1.681 1.629 1.677 1.671 67 P (N) 203.28 178.31 161.62 177.98 158.59 185.58 189.78 184.79 179.85 191.17 203.37 130.34 122.70 212.64 205.78 184.49 185.13 203.31 200.19 210.37 232.26 351.65 250.88 236.23 281.21 401.57 403.92 282.95 260.83 327.76 σ σtb M (Mpa) (Mpa) (Mpa) 10.68 2363.09 9.74 2485.10 9.13 2881.54 9.65 2690.10 8.77 2397.88 9.77 9.94 2244.98 9.00 2241.20 9.95 2239.69 9.75 2485.21 11.06 2378.94 9.82 2020.47 7.25 2534.55 10.34 2125.48 10.69 2152.85 10.13 2166.18 9.85 9.36 2463.48 9.77 2280.54 10.13 2196.49 10.29 2357.43 10.67 2363.37 11.26 3211.03 15.69 3368.54 11.92 2643.16 11.47 2672.42 12.91 3350.72 13.54 16.24 3599.97 16.27 3615.14 13.03 3357.63 12.26 2656.74 14.34 3393.54 BIỂU 05: ỨNG SUẤT UỐN TĨNH CỦA MẪU ( MỨC VÁN 12 PHÚT ) Nhiệt Thời Chiều Stt độ gian dài C (Phút) L(cm) 37 37 37 37 37 125 12 37 37 37 37 10 37 37 37 37 37 37 140 12 37 37 37 37 10 37 37 37 37 37 37 155 12 37 37 37 37 10 37 Chiều rộng W(cm) 5.246 5.175 5.312 5.329 5.163 5.238 5.216 5.219 5.244 5.189 5.278 5.349 5.333 5.341 5.163 5.103 5.31 5.154 5.246 5.244 5.355 5.296 5.364 5.337 5.334 5.328 5.138 5.222 5.214 5.219 Chiều dày t(cm) 1.63 1.629 1.636 1.644 1.632 1.636 1.668 1.682 1.643 1.658 1.735 1.701 1.688 1.71 1.703 1.721 1.635 1.689 1.684 1.663 1.609 1.616 1.618 1.618 1.629 1.609 1.695 1.627 1.654 1.688 68 P σ σtb M (N) (Mpa) (Mpa) (Mpa) 148.28 7.91 2133.26 161.21 8.44 2172.65 164.37 11.09 2236.19 235.75 12.06 2186.39 162.86 9.57 2137.65 9.79 146.76 7.77 2128.91 162.33 8.76 2225.19 187.90 10.10 2238.78 190.25 10.26 2240.71 224.95 11.99 2346.76 375.20 14.14 3038.03 310.43 11.39 2312.59 321.52 12.96 2730.80 366.07 14.05 2912.97 272.20 11.70 2242.76 12.64 253.11 11.69 2261.52 280.91 12.02 2274.45 294.78 12.75 2549.51 308.92 11.73 2259.45 352.58 14.00 3035.84 228.78 11.81 2708.97 203.90 10.84 2318.13 166.59 9.27 2439.00 159.66 9.03 2609.64 171.96 10.13 1831.16 10.61 163.70 9.03 2099.73 214.26 9.77 1975.18 247.16 12.12 2755.98 224.34 11.66 2690.21 240.36 12.49 2940.48 BIỂU 06: ỨNG SUẤT UỐN TĨNH CỦA MẪU ( MỨC VÁN 14 PHÚT ) Nhiệt Thời Chiều Chiều Stt độ gian dài rộng C (Phút) L(cm) W(cm) 37 5.344 37 5.354 37 5.126 37 5.203 37 5.348 125 14 37 5.348 37 5.151 37 5.231 37 5.214 10 37 5.168 37 5.326 37 5.33 37 5.329 37 5.123 37 5.324 140 14 37 5.292 37 5.106 37 5.115 37 5.268 10 37 5.214 37 5.331 37 5.366 37 5.336 37 5.336 37 5.33 155 14 37 5.254 37 5.168 37 5.215 37 5.241 10 37 5.154 Chiều dày (cm) 1.65 1.648 1.646 1.656 1.641 1.642 1.635 1.648 1.681 1.677 1.604 1.612 1.681 1.616 1.618 1.607 1.666 1.691 1.699 1.664 1.683 1.685 1.68 1.692 1.691 1.671 1.689 1.647 1.59 1.68 69 P σ σtb (N) 188.94 190.81 181.45 207.34 194.53 231.04 196.03 220.29 235.00 224.54 192.39 252.91 242.45 248.03 236.73 214.52 314.16 329.55 255.71 330.24 217.35 231.60 219.13 205.90 201.15 196.31 225.21 233.21 255.10 271.94 (Mpa) 9.03 9.94 10.05 11.13 10.15 11.52 9.77 11.67 11.64 10.76 9.54 11.57 11.23 11.70 10.96 10.16 12.27 12.44 11.63 12.79 10.58 11.05 10.70 10.11 9.96 9.86 11.20 11.51 11.93 12.33 (Mpa) M (Mpa) 1972.17 2721.42 3043.11 2282.56 2373.08 10.57 2583.22 1996.11 2590.92 2568.10 2452.23 2451.30 2457.73 2645.75 2612.09 2738.75 11.43 2270.16 2430.75 2504.07 2607.18 2548.91 2747.43 2992.33 2538.73 2653.61 2986.05 10.92 2053.49 2552.05 2672.12 2940.87 2974.55 BIỂU 07: ĐỘ ẨM CỦA VÁN DĂM VỎ TRẤU- MÙN CƢA (MỨC 10 PHÚT) Mẫu Stt mts mss Độ ẩm Độ ẩm tb (g) 29.21 28.84 29.13 28.34 28.85 28.49 27.94 26.69 26.60 27.08 29.88 28.91 28.92 27.54 28.60 28.38 26.86 28.82 27.33 26.04 31.38 31.15 29.68 27.56 26.80 27.15 26.79 29.78 29.34 29.40 (%) 13.18 11.79 12.67 12.84 12.62 11.21 12.09 11.08 10.89 12.35 12.84 12.01 12.05 11.69 11.91 11.3 10.21 11.69 11.54 10.11 12.94 12.66 11.87 11.32 10.95 11.05 10.36 11.21 10.59 10.88 (%) 10 10 10 (g) 33.64 32.7 33.36 32.52 33.02 32.09 31.78 30.02 29.85 30.89 34.28 32.86 32.88 31.18 32.47 31.99 29.91 32.64 30.89 28.97 36.05 35.66 33.68 31.08 30.09 30.52 29.89 33.54 32.81 32.99 (Độ-Phút) 125 - 10 140- 10 155 - 10 70 12.072 11.535 11.383 BIỂU 08 : ĐỘ ẨM CỦA VÁN DĂM VỎ TRẤU – MÙN CƢA (MỨC 12 PHÚT) Mẫu Stt mts mss Độ ẩm Độ ẩm tb (g) 28.87 27.42 28.80 27.90 28.95 27.69 27.07 26.97 27.61 27.58 30.97 29.16 26.76 26.10 26.80 29.15 29.48 29.71 27.86 28.43 30.79 27.81 30.07 27.89 28.06 27.85 26.72 31.35 29.70 29.12 (%) 12.91 10.89 11.46 11.89 12.42 11.51 10.64 11.07 10.95 11.37 12.49 11.08 10.89 10.51 10.99 12.24 11.81 12.57 10.85 10.69 12.25 10.05 12.01 11.11 11.15 11.09 10.5 11.98 11.49 10.88 (%) 10 10 10 (g) 33.15 30.77 32.53 31.66 33.06 31.29 30.29 30.33 31.01 31.12 35.39 32.79 30.03 29.17 30.11 33.22 33.43 33.98 31.25 31.83 35.09 30.92 34.18 31.38 31.58 31.32 29.85 35.62 33.56 32.68 (Độ - Phút) 125 - 12 140 - 12 155 - 12 71 11.511 11.412 11.251 BIỂU 09: ĐỘ ẨM CỦA VÁN DĂM VỎ TRẤU – MÙN CƢA (MỨC 14 PHÚT ) Mẫu Stt mts mss Độ ẩm Độ ẩm tb (g) 30.13 28.27 29.13 30.72 28.47 27.66 28.09 28.09 28.36 30.14 31.57 29.67 27.68 28.90 27.84 27.95 28.21 31.22 28.60 27.77 30.24 30.31 30.39 28.96 28.04 28.74 28.99 27.00 30.87 30.55 (%) 11.86 10.72 11.21 11.56 10.59 11.08 11.61 11.66 11.74 11.67 11.69 11.28 10.85 11.09 9.89 10.79 10.91 11.54 11.07 10.11 11.38 11.41 11.36 10.55 10.46 10.61 10.89 9.54 11.24 11.16 (%) 10 10 10 (g) 34.18 31.66 32.81 34.74 31.84 31.11 31.78 31.80 32.13 34.12 35.75 33.44 31.05 32.51 30.90 31.33 31.67 35.29 32.16 30.89 34.12 34.21 34.29 32.38 31.31 32.15 32.53 29.85 34.78 34.39 (Độ- Phút) 125 - 14 140 - 14 155 - 14 72 11.37 10.92 10.86 BIỂU 10: ĐỘ BỀN KÉO VNG GĨC BỀ MẶT (MỨC VÁN 10 PHÚT) Nhiệt độ C Thời gian (Phút) 125 10 140 10 155 10 Stt 10 10 10 Chiều dài L(cm) 5.26 5.27 5.36 5.27 5.37 5.26 5.25 5.31 5.16 5.21 5.22 5.24 5.18 5.13 5.34 5.25 5.19 5.24 5.20 5.19 5.29 5.30 5.24 5.18 5.20 5.26 5.10 5.22 5.26 5.17 Chiều P rộng W (cm) (KgF) 5.28 5.24 3.6 5.27 2.8 5.21 3.4 5.28 5.26 1.8 5.19 2.8 5.16 3.6 5.16 2.4 5.21 3.2 5.13 3.2 5.29 3.5 5.14 5.13 5.22 3.8 5.13 3.7 5.17 4.2 5.21 2.8 5.20 3.5 5.08 3.4 5.24 4.2 5.14 4.6 5.16 5.17 4.8 5.14 5.2 5.19 4.6 5.10 5.16 3.8 5.16 3.7 5.25 4.5 73 N IB IBtb (N/cm2) 30 36 28 34 30 18 28 36 24 32 32 35 30 40 38 37 42 28 35 34 42 46 50 48 52 46 40 38 37 45 (N/cm2) 1.08 1.31 0.99 1.24 1.06 0.65 1.03 1.31 0.90 1.18 1.20 1.26 1.13 1.52 1.36 1.37 1.56 1.02 1.29 1.29 1.51 1.69 1.85 1.79 1.95 1.69 1.54 1.41 1.36 1.66 1.075 1.302 1.645 BIỂU 11: ĐỘ BỀN KÉO VNG GĨC BỀ MẶT ( MỨC VÁN 12 PHÚT ) Nhiệt độ C 125 140 155 Thời Stt gian (Phút) 12 10 12 10 12 10 Chiều dài L(cm) 5.25 5.18 5.24 5.15 5.21 5.16 5.16 5.19 5.21 5.18 5.26 5.16 5.17 5.15 5.16 5.25 5.20 5.20 5.17 5.19 5.25 5.17 5.21 5.18 5.15 5.29 5.19 5.30 5.27 5.22 Chiều P rộng W (cm) (KgF) 5.24 3.2 5.15 5.20 5.14 3.6 5.15 3.5 5.16 5.12 2.8 5.10 3.8 5.18 5.18 3.8 5.21 4.2 5.11 4.5 5.11 3.8 5.14 3.7 5.12 5.20 4.8 5.10 4.2 5.19 4.6 5.17 3.8 5.19 3.2 5.24 3.2 5.13 4.8 5.20 5.15 4.5 5.14 5.18 3.8 5.12 5.29 4.5 5.21 4.2 5.20 3.8 74 N IB IBtb (N/cm2) 32 30 40 36 35 30 28 38 40 38 42 45 38 37 30 48 42 46 38 32 32 48 40 45 40 38 50 45 42 38 (N/cm2) 1.16 1.12 1.47 1.36 1.31 1.13 1.06 1.44 1.48 1.42 1.53 1.71 1.44 1.40 1.14 1.76 1.58 1.70 1.42 1.19 1.16 1.81 1.48 1.69 1.51 1.39 1.88 1.61 1.53 1.40 1.294 1.488 1.546 BẢNG 12 : ĐỘ BỀN KÉO VNG GĨC BỀ MẶT (MỨC VÁN 14 PHÚT ) Nhiệt độ C 125 140 155 Thời Chiều Stt gian dài (Phút) L(cm) 5.28 5.17 5.16 5.29 5.24 14 5.16 5.19 5.19 5.21 10 5.30 5.36 5.27 5.17 5.21 5.18 14 5.17 5.28 5.23 5.29 10 5.20 5.26 5.30 5.29 5.30 5.16 14 5.28 5.19 5.10 5.30 10 5.32 Chiều P rộng W (cm) (KgF) 5.24 3.5 5.10 4.2 5.15 3.8 5.22 3.6 5.23 3.8 5.02 5.11 3.7 5.19 3.5 5.19 4.5 5.29 3.8 5.29 4.5 5.27 5.12 4.8 5.16 4.5 5.14 5.15 3.8 5.11 3.5 5.22 4.6 5.17 5.10 5.2 5.26 3.8 5.22 3.5 5.23 4.1 5.14 3.5 5.14 5.16 5.16 3.8 5.09 4.5 5.29 2.8 5.32 75 N IB 35 42 38 36 38 40 37 35 45 38 45 50 48 45 40 38 35 46 50 52 38 35 41 35 30 40 38 45 28 30 N/Cm2 1.27 1.59 1.43 1.30 1.39 1.55 1.40 1.30 1.66 1.36 1.59 1.80 1.81 1.68 1.50 1.43 1.30 1.68 1.83 1.96 1.37 1.27 1.48 1.29 1.13 1.47 1.42 1.73 1.00 1.06 IBtb (N/cm2) 1.424 1.658 1.322 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí vai trị ván dăm 1.2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Tại Việt Nam 1.3 Tính cấp thiết đề tài 10 1.4 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 11 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 11 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 11 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 12 1.6 Phương pháp nghiên cứu 13 1.7 Ý nghĩa nghiên cứu đề tài 13 CHƢƠNG CỞ SỞ LÝ THUYẾT 14 2.1 Nguyên lý hình thành ván dăm 14 2.1.1 Nguyên lý để hình thành ván dăm gỗ 14 2.2 Nguyên liệu vỏ trấu 16 2.2.1 Những hiểu biết vỏ trấu 16 2.2.2 Những ứng dụng vỏ trấu 18 2.3 Nguyên liệu mùn cưa ứng dụng mùn cưa 21 2.4 Đặc điểm, thành phần cấu tạo đặc tính vỏ trấu 22 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván dăm vỏ trấu –mùn cưa 25 2.5.1 Các yếu tố thuộc vật dán 25 2.5.2 Các yếu tố thuộc chất kết dính 28 2.5.3 Các yếu tố thuộc chế độ dán ép ảnh hưởng đến chất lượng ván 30 2.5.4 Ảnh hưởng máy móc thiết bị 33 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 35 3.1 Chuẩn bị thực nghiệm 35 3.1.1 Chuẩn bị nguyên liệu 35 3.1.2 Chuẩn bị máy móc thiết bị 36 76 3.2 Tiến hành sản xuất tạo sản phẩm 38 3.2.1 Tính tốn lượng vỏ trấu –mùn cưa lượng keo dùng cho ván thí nghiệm 38 3.2.2 Áp suất ép 40 3.2.3 Nhiệt độ ép 40 3.2.4 Thời gian ép 43 3.3 Cắt mẫu thử: 45 3.3.1 Kiểm tra khối lượng thể tích ván 45 3.3.2 Ứng suất uốn tĩnh ván 46 3.3.3 Kiểm tra độ ẩm ván 47 3.3.4 Kiểm tra cường độ kéo vng góc bề mặt ván 48 3.4 Xử lý số liệu : Thống kê, đại lượng thống kê [20-21] 48 3.4.1 Trị số trung bình cộng: 48 3.4.2 Độ lệch tiêu chuẩn 49 3.4.3 Hệ số biến động 49 3.4.4 Hệ số xác 49 3.4.5 Sai số cực hạn ước lượng C(95%) 49 CHƢƠNG PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KIỂM TRA 50 4.1 Kiểm tra khối lượng thể tích ván 50 4.2 Kiểm tra độ bền uốn tĩnh ván 52 4.3 Kiểm tra module đàn hồi ván 54 4.4 Kiểm tra độ ẩm ván 56 4.5 Kiểm tra cường độ kéo vng góc bề mặt ván 57 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 5.1 Nhận xét đánh giá chung 60 5.2 Kết luận 60 5.3 Tồn 61 5.4 Kiến nghị 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU 77