Nghiên cứu khoa học " " potx

Nghiên cứu công nghệ bảo quản, chế biến gỗ rừng trồng Nguyễn Thị Bích Ngọc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 1. Mở đầu Trong những năm vừa qua, nớc ta đã và đang triển khai nhiều chơng trình trồng rừng với các loài cây mọc nhanh đợc nhập nội và cây bản địa. Một số loài cây đợc gây trồng chủ yếu bao gồm: bạch đàn, keo, thông , tràm, bồ đề, mỡ, hông Hiện nay, gỗ khai thác từ rừng trồng đang dần trở thành nguồn nguyên liệu chính cho công nghiệp chế biến gỗ. Với sự thay đổi đối tợng nguyên liệu từ gỗ rừng tự nhiên sang gỗ rừng trồng, ngành chế biến gỗ ở Việt Nam hiện đang tập trung phát triển chế biến các loại hình ván nhân tạo (ván ghép thanh, ván dăm, ván dán, ván MDF ) và các sản phẩm gỗ xẻ để sản xuất đồ mộc trong đó có đồ mộc xuất khẩu. Ván ghép thanh là một trong những sản phẩm ván nhân tạo đợc sản xuất với khối lợng lớn bởi những u điểm có thể tạo ra những tấm gỗ có kích thớc lớn, loại bỏ đợc nhiều khuyết tật tự nhiên, dễ gia công chế biến. ở nớc ta, sản xuất ván ghép thanh đợc hình thành từ một vài thập niên trở lại đây, các sản phẩm nội thất từ ván ghép thanh phù hợp với thị hiếu sử dụng gỗ nguyên của ngời tiêu dùng. Các loại gỗ rừng trồng có nhiều thế mạnh về trữ lợng ngày càng lớn song còn tồn tại nhiều nhợc điểm về đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ vật lý, tính chất công nghệ, thành phần hoá học. Chính những nhợc điểm này đã gây ra không ít khó khăn trong quá trình gia công chế biến và sử dụng gỗ nh: gỗ dễ bị nứt vỡ, cong vênh, khả năng dán dính kém, nhiều mắt mấu dẫn đến tỷ lệ sử dụng gỗ rất thấp và chất lợng sản phẩm không cao. Đặc biệt, trong điều kiện khí hậu nhiệt đới của nớc ta, hầu hết các loại gỗ rừng trồng rất dễ bị côn trùng và nấm gây hại ngay sau khi khai thác đến suốt quá trình chế biến và sử dụng. Để giảm bớt thiệt hại về lâm sản do sâu nấm gây ra, các giải pháp xử lý bằng thuốc bảo quản đợc đánh giá là đạt hiệu quả hữu hiệu nhất. Một số loại thuốc chứa các hoá chất có độ độc cao nh asenic, penta chlorophenol và pentachlorophenolat natri đã bị cấm sử dụng. Do đó, chủng loại thuốc bảo quản rất hạn chế, trong khi nhu cầu sử dụng để bảo quản gỗ và các lâm sản ngoài gỗ ngày càng tăng, đòi hỏi cần có nghiên cứu tạo ra các loại thuốc bảo quản lâm sản mới đảm bảo hiệu lực với sinh vật hại và đáp ứng đợc tiêu chí an toàn với môi trờng. Nh vậy, với yêu cầu sử dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu gỗ rừng trồng đã đặt ra cho công tác nghiên cứu khoa học cần phải xác định đợc bản chất của từng loại gỗ và đề xuất các giải pháp công nghệ bảo quản- chế biến phù hợp. Trong phạm vi thời gian thực hiện có hạn, đề tài Nghiên cứu công nghệ bảo quản, chế biến gỗ rừng trồng xác định hai vấn đề nghiên cứu chính, đó là: - Nghiên cứu tạo loại thuốc bảo quản lâm sản mới nguồn gốc từ thực vật, có hiệu lực tốt chống lại sinh vật gây hại lâm sản, đảm bảo an toàn cho con ngời và môi trờng. - Nghiên cứu các giải pháp công nghệ chế biến, bảo quản ván ghép thanh và gỗ xẻ từ các loại gỗ rừng trồng làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc phục vụ tiêu dùng trong nớc. 2. Phơng pháp nghiên cứu 2.1. Nguyên liệu và dụng cụ thí nghiệm cơ bản a/ Nguyên liệu thí nghiệm - Dầu vỏ hạt điều đợc thu hồi theo phơng pháp xử lý nhiệt, thu mua từ xởng chế biến hạt điều Tấn Lợi TP Hồ Chí Minh; - Gỗ hông 8-10 tuổi, khai thác tại Lâm trờng Ngân Sơn - Bắc Cạn; 1 - Gỗ thông mã vỹ 23 tuổi, khai thác tại Trung tâm Nghiên cứu và Thực nghiệm Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ; - Gỗ bạch đàn trắng 12 tuổi, khai thác tại Xuân Mai Chơng Mỹ Hà Tây; - Thuốc bảo quản XM 5 , LN 5 ; - Chất dán dính: Keo PVAD ; Chất phủ: Sơn UV. b/ Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm: Sử dụng các trang thiết bị hiện có trong phòng thí nghiệm và tiến hành thực nghiệm ttại các xí nghiệp chế biến ván ghép thanh. 2.2. Các phơng pháp nghiên cứu chính áp dụng phơngpháp nghiên cứu thực nghiệm để tiến hành nội dung nghiên cứu của đề tài. Số liệu thực nghiệm đợc xử lý trên bằng chơng trình Exel. 2003. 3. Kết quả nghiên cứu 3.1. Nghiên cứu tạo chế phẩm bảo quản lâm sản từ DVHđ 3.1.1. Xác định hiệu lực ban đầu của DVHĐ với sinh vật gây hại lâm sản a/ Hiệu lực phòng mối gây hại lâm sản của dung dịch DVHĐ - Tất cả các mẫu tẩm dung dịch DVHD ở các tỷ lệ 5,10, 15,20% theo hai phơng pháp nhúng 10 phút và ngâm 24 giờ có hiện tợng mối đắp màng đất lên trên mẫu song chỉ những mẫu tẩm dung dịch có tỷ lệ DVHĐ ở tỷ lệ 5, 10% mới bị mối gây hại nặng. Dung dịch DVHĐ ở tỷ lệ 15% trở lên đã bắt đầu có hiệu lực phòng chống mối nếu tẩm theo phơng pháp ngâm. - So sánh hiệu lực của dung dịch DVHĐ với thuốc CMM, thì dung dịch DVHĐ mặc dù có hiệu lực phòng chống mối song còn kém hơn. thuốc CMM. b/ Hiệu lực phòng chống nấm gây hại lâm sản của dung dịch DVHĐ Dung dịch DVHĐ ở cả 4 tỷ lệ khi tẩm mẫu theo 2 phơng pháp nhúng và ngâm thờng đều tỏ ra có hiệu lực kém với nấm hại lâm sản. c/ Hiệu lực phòng chống mối xâm nhập công trình xây dựng của DVHĐ Các mẫu chế phẩm từ DVHD đợc trộn vào đất với các định mức 10 kg/m 3 , 12 kg/m 3 , 14kg/m 3 đều tỏ ra có hiệu lực phòng chống mối xâm nhập. Tổng hợp kết quả khảo nghiệm hiệu lực ban đầu của DVHĐ tại các mục a,b và c bớc đầu cho thấy DVHD có hiệu lực nhất định phòng chống côn trùng gây hại lâm sản khi sử dụng với tỷ lệ cao và DVHĐ không có hiệu lực chống lại nấm gây hại lâm sản. 3.1.2. Nghiên cứu nâng cao hiệu lực chống côn trùng của DVHĐ bằng phơng pháp xục khí clo 3.1.2.1. Nghiên cứu xác định chế độ xục khí clo cho DVHĐ Đề tài đã tiến hành xục khí clo cho DVHD trong tháp xục khí thờng và tháp có đệm trơ. Thời gian xục khí clo cho mỗi mẻ là: 5, 10, 15, 25, 30 phút. Kết quả khảo nghiệm hiệu lực của DVHĐ sau xục khí clo đã tăng lên rõ rệt so với DVHĐ nguyên liệu ban đầu và dầu đợc xục trong tháp có đệm trơ cũng đạt hiệu lực cao hơn xử lý tại tháp thờng. Thời gian xục khí clo tăng đến giới hạn 10 phút thì dầu sau xử lý đạt hiệu lực tốt nhất. Từ kết quả này, đề tài đã lựa chọn chế độ xục khí clo để tăng cờng hiệu lực cho DVHD nh sau: - Dầu đợc xục trong tháp có đệm trơ, đợc làm mát bằng nớc lạnh - Thời gian xục khí là 10 phút ; áp suất khí clo ở đầu ra: 0,1 Mpa. 2 3.1.2.2. Nghiên cứu xác định tỷ lệ sử dụng DVHĐ sau xục khí clo DVHD sau khi xục khí clo đợc pha với dung môi hữu cơ theo các thang tỉ lệ 5, 7, 9, 11, 13, 15% sau đó tẩm vào mẫu gỗ để đánh giá hiệu lực với mối. So sánh kết quả khảo nghiệm hiệu lực của chế phẩm DVHĐ trớc và sau khi xục khí clo cho thấy chế phẩm dạng dầu lỏng để bảo quản tre gỗ đã giảm đợc tỷ lệ sử dụng DVHĐ từ 15% xuống 9% và hiệu lực chế phẩm vẫn tăng vợt trội. Với chế phẩm DVHĐ dạng bột dùng để phòng mối xâm nhập vào công trình phá hoại lâm sản, đã giảm tỷ lệ sử dụng DVHĐ từ 20% xuống 10% vẫn đạt hiệu quả phòng mối tốt. 3.1.2.3. Nghiên cứu chọn dung môi và chất nền tạo chế phẩm từ DVHĐ a/ Lựa chọn dung môi để tạo chế phẩm bảo quản dạng dầu lỏng Đề tài lựa chọn một số dung môi hữu cơ gồm xylen, toluen và diezen để xem xét đánh giá khả năng làm dụng môi tạo chế phẩm dựa trên các tiêu chí đánh giá về yêu cầu kỹ thuật, an toàn lao động và kinh tế. Đề tài chọn dầu diezen là dung môi để tạo chế phẩm bảo quản lâm sản dạng dầu lỏng, hoạt chất chính là DVHĐ đã đợc xục khí clo. b/ Lựa chọn chất nền đề tạo chế phẩm dạng bột Trong thuốc phòng mối PMD 4 trớc đây và PMs hiện nay, loại hoá chất đóng vai trò chất nền đó là đó là Na 2 SiF 6 . Đối chiếu với các yêu cầu về thuốc phòng mối cho công trình xây dựng cho đến nay chất nền Na 2 SiF 6 vẫn còn phù hợp. Trên cơ sở đó, đề tài lựa chọn Na 2 SiF 6 làm chất nền phối hợp với dầu vỏ hạt điều sau xục khí clo để tạo chế phẩm phòng mối. 3.1.2.4. Nghiên cứu khả năng thấm của chế phẩm dạng dầu vào giá thể gỗ Khả năng thấm của chế phẩm dạng dầu vào gỗ khi tẩm theo phơng pháp nhúng (10 phút) và ngâm thờng (24 giờ) đã đợc xác định, đồng thời có sự so sánh với khả năng thấm của thuốc CMM. Bảng 3.1. Lợng thấm các chế phẩm theo phơng pháp tẩm Lợng thấm chế phẩm (g/m 2 ) Loại chế phẩm Nhúng Ngâm thờng Chế phẩm dầu điều 105,48 157,27 Chế phẩm CMM 111,57 163,38 Thí nghiệm xác định khả năng thấm của chế phẩm dạng dầu vào gỗ và so sánh với thuốc CMM theo hai phơng pháp nhúng và ngâm thờng đã cho kết quả về lợng các chế phẩm thấm vào gỗ xấp xỉ với thuốc CMM. Kết quả này cùng với hiệu lực của chế phẩm với côn trùng gây hại lâm sản khẳng định khả năng thay thế thuốc CMM để bảo quản lâm sản. 3.1.2.5. Xác định độ ăn mòn kim loại của chế phẩm DVHĐ dạng dầu Độ ăn mòn kim loại của chế phẩm DVHĐ dạng dầu đợc so sánh với độ ăn mòn kim loại của Boron và nớc máy và đợc xác định theo hai phơng thức: - Độ ăn mòn kim loại của chế phẩm ở nhiệt độ thờng và nhiệt độ 80 0 C - Độ ăn mòn kim loại của chế phẩm sau khi tẩm vào gỗ. Với các kết quả nhận đợc về độ ăn mòn kim loại của các chế phẩm ở dạng dung dịch và sau khi tẩm vào gỗ đã xác định đợc DVHĐ có độ ăn mòn kim loại tơng đơng với đối chứng và thấp hơn Boron. Kết quả này cũng tơng đối phù hợp bởi chế phẩm DVHĐ sử dụng dung môi dầu, sau khi tẩm chế phẩm, gỗ sẽ giảm khả năng hấp thụ ẩm từ bên ngoài hơn so với gỗ tẩm chế phẩm boron (dạng hỗn hợp vô cơ hoà tan trong dung môi nớc. 3.1.2.6. Đánh giá mức độ tác động đến môi trờng của chế phẩm DVHĐ 3 Kết quả xác định mức độ tồn tại của cacdanol, cacdol, axit anacacdic và các chất có khả năng gây độc xuất hiện trong nớc sau khi cho thấm môi trờng đất đã đợc trộn chế phẩm dạng bột và môi trờng không khí lu giữ các mẫu gỗ đã tẩm chế phẩm dạng dầu. Kết quả thử nghiệm nh sau: - Đối với môi trờng không khí: Không thấy xuất hiện các chất thuộc thành phần của dầu vỏ hạt điều nh axit anacacdic, cacdol, cacdanol và các chất có khả năng gây độc khác. - Đối với môi trờng nớc: Có xuất hiện các thành phần của dầu vỏ hạt điều nhng chỉ là lợng rất nhỏ, ở mức vết. Nh vậy, với kết quả phân tích của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trờng thì các chế phẩm đạt đợc của đề tài hoàn toàn có đủ khả năng đáp ứng yếu cầu về độ an toàn với môi trờng để đợc ứng dụng trong thực tế sản xuất. 3.1.2.7. Kết quả khảo nghiệm diện rộng hiệu lực của chế phẩm DVHĐ Đối với chế phẩm dạng dầu, đề tài đã bố trí khảo nghiệm diện rộng thông qua việc áp dụng thử nghiệm phun xử lý bảo quản các cấu kiện gỗ của công trình Chùa Thiên Mụ Huế từ năm 2004 và tại cụm công trình di tích Đền và Chùa của Thôn Hoà Mục Hà Nội năm 2005. Các cấu kiện gỗ đợc phun chế phẩm bảo quản từ DVHĐ (chế phẩm dạng dầu) đợc theo dõi, đánh giá hiệu lực bảo quản có sự so sánh với hiệu lực bảo quản gỗ của thuốc Cislin ( Chế phẩm bảo quản nhập ngoại, đợc phép sử dụng ở Việt Nam). Đến nay, thời gian theo dõi khảo nghiệm diện rộng của chế phẩm dạng dầu đã đợc trên 01 năm. Kết quả phòng chống côn trùng gây hại lâm sản của các chế phẩm từ DVHĐ tại các công trình vẫn đợc ghi nhận đạt chất lợng tốt. 3.2. Xác định tính chất nguyên liệu làm ván ghép thanh của các loại gỗ hông, thông mã vỹ và bạch đàn trắng 3.2.1. Đặc điểm cây gỗ hông, thông m vỹ và bạch đàn trắng Bảng 3.2. Số liệu trung bình cây gỗ hông, thông mã vỹ và bạch đàn trắng Bạch đàn Trắng Hông Thông Nội dung Đơn vị 8 tuổi 10 tuổi 12 tuổi 8 tuổi 23 tuổi Đ. kính ngang ngực cm 17,25 20,8 22,7 25,54 23,57 Cao D > 10 cm m 5,88 6,35 7,61 10,83 8,26 Tỷ lệ vỏ % 8,42 7,14 6,67 4,62 5,21 Tỷ lệ giác % 44,13 39,78 35,75 - - Tỷ lệ lõi % 47,45 53,08 57,57 95,38 94,79 KLTT vỏ g/ cm 3 0,40 0,42 0,37 0,19 0,44 KLTT giác g/ cm 3 0,60 0,61 0,61 - - KLTT lõi g/ cm 3 0,63 0,64 0,66 0,27 0,57 3.2.2. Đặc điểm khúc gỗ tròn gỗ hông, thông m vỹ và bạch đàn trắng Ba loại gỗ ở các cấp tuổi nghiên cứu đều có cấp đờng kính năm trong khoảng gỗ có đờng kính nhỏ, trung bình và lớn. Với cấp đờng kính lớn hơn 25 cm, có bạch đàn 12 tuổi chiếm 12,5 %, gỗ hông chiếm 64%; gỗ thông mã vỹ không có loại đờng kính này. Khi đối chiếu với hạng gỗ theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1073-71 các khúc gỗ tròn phần có đờng kính lớn nhỏ hơn 25 cm nên chỉ đợc xếp hạng IV. Chỉ có gỗ bạch đàn trắng 12 tuổi và gỗ hông có đờng kính lớn hơn 25 cm đợc xếp hạng II. * Xác định tỷ lệ co ngót mặt cắt khúc gỗ tròn Theo kết quả xác định, gỗ bạch đàn trắng có mức độ co ngót lớn hơn so với 2 loại gỗ còn lại, mức độ co ngót theo chiều dầy của mẫu đạt trên 11-12%, mức co ngót chiều rộng đạt trên 8%. 4 Gỗ thông mã vỹ đạt mức độ co ngót theo chiều dầy đạt trên 5%, chiều rộng đạt trên 4%. Gỗ hông có mức độ co ngót ít nhất, độ co ngót theo chiều dầy trên 4% và chiều rộng mẫu chỉ đạt ở mức trên 3%. 3.3. Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất ván ghép thanh từ 3 loại gỗ hông, thông mã vỹ và bạch đàn trắng 3.3.1. Nghiên cứu khắc phục hiện tợng nứt vỡ của gỗ tròn bạch đàn trắng Gỗ Bạch đàn trắng ở dạng gỗ tròn, ngoài những khuyết tật đã nêu ở mục trên, gỗ còn rất dễ nứt vỡ khi để ngoài không khí sau khi chặt hạ. Đề tài đã tiến hành nghiên cứu khắc phục hiện tợng nứt vỡ gỗ bằng biện pháp xử lý ẩm. Bảng 3.3. Tỷ lệ nứt vỡ gỗ tròn theo thời gian để ngoài trời Nứt vỡ gỗ theo thời gian (%) TT 15 ngày 30 ngày 45 ngày 60 ngày 75 ngày 90 ngày Gỗ để ngoài trời 8.00 17.70 22.51 23.80 24.70 24.70 Gỗ để dới mái che 5.3 20.5 32.2 35.6 35.6 35.6 Gỗ đợc xử lý ẩm 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 - Gỗ Bạch đàn trắng nứt ngay sau chặt hạ, gỗ nứt mạnh nhất vào thời điểm độ ẩm trong của gỗ gần về 60%, đây cũng là thời điểm mà chênh lệch ẩm lớn nhất W > 20% và gần nh không nứt khi độ ẩm trong của gỗ dới 40%. - Bạch đàn trắng có khả năng bay hơi ẩm bề mặt rất nhanh nhng khả năng vận chuyển ẩm rất chậm điều này đợc thể hiện bằng sự chênh lệch ẩm. - Qua quá trình thí nghiệm cho thấy gỗ tròn sau thời gian 5 tháng xử lý ẩm trong phòng kính cho kết quả nứt vỡ ít và các tháng tiếp theo tiếp tục giảm nhng không đáng kể. 3.3.2. Xác định một số thông số công nghệ của gỗ bạch đàn trắng, gỗ thông m vỹ và gỗ hông khi tạo ván ghép thanh Khi sản xuất ván ghép thanh không phủ mặt, qua trình đợc thực hiện theo sơ đồ tổng quát nh sau: Nguyên liêu - Xử lý nguyên liêu - Xẻ ván xẻ thanh ghép - Xử lý thanh ghép - Sấy thanh - Tuyển chọn - Bào 4 mặt - Phay ngón Tráng keo Ghép dọc Bào 2 mặt Tráng keo Ghép ngang Rọc cạnh Đánh nhẵn Lu kho. 3.3.2.1. Xẻ phôi thanh ghép Bảng 3.4. Kết quả xác định độ co ngót mặt cắt ngang (%) của mẫu thớt Gỗ Bạch đàn trắng Góc xẻ () Vị trí đo Đơn vị tính 8 tuổi 10 tuổi 12 tuổi Gỗ Hông 8 tuổi Gỗ Thông 23 tuổi Chiều dày (X) % 12,22 11,56 11,05 5,69 6,59 Vùng I (60 0 ) Chiều rộng(Y) % 7,26 6,96 6,63 3,05 3,06 Chiều dày (X) % 12,05 11,41 10,61 5,58 6,01 Vùng II (90 0 ) Chiều rộng(Y) % 7,08 6,76 6,47 2,86 3,11 Bảng 3.5. Kích thớc phôi thanh ghép các loại gỗ Góc xẻ () Vị trí thanh ghép KT thanh sau gia công (mm) Độ d do sấy (mm) Độ d do gia công (mm) KT phôi thanh (mm) Kích thớc phôi thanh ghép bạch đàn 8 tuổi Vùng I Chiều dày (X) 22 3,9 6 31,9 5 (60 0 ) Chiều rộng(Y) 44 3,8 3 51,8 Chiều dày (X) 22 3,8 6 31,8 Vùng II 90 0 Chiều rộng(Y) 44 3,7 3 51,7 Kích thớc phôi thanh ghép bạch đàn 10 tuổi Chiều dày (X) 22 3,6 6 31,6 Vùng I (60 0 ) Chiều rộng(Y) 44 3,6 3 51,6 Chiều dày (X) 22 3,6 6 31,6 Vùng II 90 0 Chiều rộng(Y) 44 3,5 3 51,5 Kích thớc phôi thanh ghép bạch đàn 12 tuổi Chiều dày (X) 22 3,4 6 31,4 Vùng I (60 0 ) Chiều rộng(Y) 44 3,4 3 51,4 Chiều dày (X) 22 3,3 6 31,3 Vùng II 90 0 Chiều rộng(Y) 44 3,3 3 51,3 Kích thớc phôi thanh ghép gỗ hông Chiều dày (X) 22 1,8 6 29,8 Vùng I (60 0 ) Chiều rộng(Y) 44 1,5 3 49,5 Chiều dày (X) 22 1,7 6 29,7 Vùng II 90 0 Chiều rộng(Y) 44 1,4 3 49,4 Kích thớc phôi thanh ghép gỗ thông mã vỹ Chiều dày (X) 22 2,0 6 30,0 Vùng I (60 0 ) Chiều rộng(Y) 44 1,6 3 49,6 Chiều dày (X) 22 1,9 6 29,9 Vùng II 90 0 Chiều rộng(Y) 44 1,6 3 49,6 Bảng 3.6. Tỷ lệ sử dụng phôi thanh Các loại gỗ Tỷ lệ sử dụng gỗ tròn làm thanh ghép (%) Gỗ Bạch đàn trắng 12 tuổi 37,62 Gỗ Hông 8 tuổi 35,57 Gỗ Thông 23 tuổi (bìa bắp) 6,12 3.3.2.2.Xử lý phôi thanh trớc sấy a/ Xử lý phôi thanh gỗ Thông mã vỹ Phôi thanh gỗ thông mã vỹ đợc xử lý giảm lợng nhựa để tăng khả năng dán dính của ván ghép bằng phơng pháp luộc gỗ. Ghi khối lợng không đổi của các mẫu gỗ đã luộc theo thời gian khác nhau. Bảng 3.7. Khối lợng trung bình gỗ sau luộc Thời gian luộc (giờ) 0 2 4 6 8 10 12 Khối lợng gỗ sau khi sấy khô (g) 28,8 3 24,9 3 24,7 8 24,73 24,80 24,77 24,77 Với số liệu trên đây, việc luộc gỗ chỉ có tác dụng rõ rệt trong khoảng thời gian 2 giờ đầu tiên, nếu tiếp tục luộc, sẽ không có tác dụng. Tác dụng của quá trình tẩy rửa lợng nhựa d trên bề mặt gỗ Thông mã vỹ đợc thể hiện thông qua độ bám dính của gỗ với keo đợc tăng cờng và giảm đợc thời gian sấy gỗ. Kết quả này sẽ đợc kiểm nghiệm ở độ bám dính và thời gian sấy gỗ sẽ trình bày ở phần sau. 3.3.2.3. Sấy phôi thanh ghép a/ Xây dựng chế độ sấy phôi thanh gỗ Hông 6 Bảng 3.8. Chế độ sấy phôi thanh ghép gỗ hông Độ ẩm gỗ (%) Thời gian sấy (giờ) Nhiệt độ sấy (t 0 C) Chênh lệch ẩm kế (t) Cách vận hành lò sấy > 30 24 70 4 Phun ẩm liên tục Pn = 1.10 5 Pa Đến 30 24 70 7 Phun ẩm định kỳ 4giờ/ngày. Phun làm 2 lần mỗi lần 2 giờ. 30 - 25 24 70 9 N g ừn g p hun ẩm. Cửa thoát (TDK) ẩm dẫn khí vẫn ở trạng thái đóng kín. 25 - 20 24 70 11 Phun ẩm giữa chừng 4giờ/ngày. Cửa thoát TDK đóng. 20 - 15 15 - 10 10 - 8 36 75 80 80 14 17 24 Mở cửa thoát dẫn khí gia nhiệt để nâng nhiệt độ lên 65 o C Xử lý cuối 8-12 70 ữ 80 7 Đóng cửa TDK và phun ẩm liên tục 3 giờ, duy trì 3 giờ nữa mới mở TDK Tổng thời gian z = 144 giờ b/Chế độ sấy gỗ thông mã vỹ Bảng 3.9. Chế độ sấy phôi thanh gỗ thông mã vỹ Độ ẩm gỗ (%) Thời gian sấy (giờ) Nhiệt độ sấy (t o C) t Cách vận hành lò sấy > 30 24 70 2 Phun ẩm liên tục Pn = 1.10 5 Pa Đến 30 24 70 5 Phun ẩm định kỳ 4giờ/ngày Phun làm 2 lần mỗi lần 2 giờ. 30 - 25 24 75 7 N g ừn g p hun ẩm. Cửa thoát (TDK) ẩm dẫn khí vẫn ở trạng thái đóng kín. 25 - 20 24 75 8 Phun ẩm giữa chừng 4giờ/ngày. Cửa thoát TDK đóng. 20 - 15 15 - 10 10 - 8 24 24 24 80 80 80 15 17 26 Mở cửa thoát dẫn khí gia nhiệt để nâng nhiệt độ lên 80 o C Xử lý cuối 8 75 ữ 80 7 Đóng cửa TDK và phun ẩm liên tục 3 giờ, duy trì 3 giờ nữa mới mở TDK Tổng T.gian z = 176 giờ c/ Chế độ sấy phôi thanh gỗ bạch đàn trắng Phôi thanh gỗ Bạch đàn có kích thớc chiều dầy 32 mm, chiều rộng 50 mm, chiêù dài 35 cm đợc xử lý ẩm theo điều kiện nhiệt độ t = 45-50 0 C, độ ẩm không khí =70-80%, cho đến khi độ ẩm trung bình của gỗ từ độ ẩm ban đầu hạ dần xuống để đạt điểm W=30%. Bảng 3.10. Xác định chế độ sấy đối với phôi thanh gỗ bạch đàn trắng Độ ẩm gỗ (%) Thời gian sấy (giờ) Nhiệt độ sấy (t o C) t Cách vận hành lò sấy Đến 30 24 55 4 Phun ẩm 2lần/ngày, mỗi lần 2 giờ. 30 - 25 48 55 5 N g ừn g p hun ẩm. Cửa thoát (TDK) ẩm dẫn khí vẫn ở trạng thái đóng kín. 7 25 - 20 24 55 7 Phun ẩm giữa chừng 4giờ/ngày. Cửa thoát TDK đóng. 20 - 15 15 - 10 10 - 8 24 24 24 60 65 65 13 16 24 Mở cửa thoát dẫn khí gia nhiệt để nâng nhiệt độ lên 65 o C Xử lý cuối 12 55 ữ 60 7 Đóng cửa TDK và phun ẩm liên tục 3 giờ, duy trì 3 giờ nữa mới mở TDK Tổng tgian z = 180 giờ 3.3.2.4.Xác định lực bám dính màng keo của phôi thanh ghép Bảng 3.11. Độ bám dính của các loại gỗ với keo dán PVAc Loại gỗ nguyên liệu Lực bám dính (10 5 Pa) Gỗ bạch đàn trắng 116,09 Gỗ hông sử dụng 200 g/m 2 46,23 Gỗ hông sử dụng 250 g/m 2 50,71 Gỗ thông mã vỹ không tẩy rửa nhựa 80,79 Gỗ thông mã vỹ sau tẩy rửa nhựa 102,32 3.3.3. Xây dựng Quy trình công nghệ tạo ván ghép thanh gỗ hông, thông m vỹ và bạch đàn trắng 1. Yêu cầu kỹ thuật đối với nguyên liệu gỗ và keo dán Để sản xuất ván ghép thanh, gỗ Bạch đàn trắng, sử dụng loại gỗ từ 8 tuổi trở lên, gỗ có đờng kính đầu nhỏ d>15 cm. Gỗ thông mã vỹ, sử dụng loại gỗ từ 20 năm tuổi trở lên, gỗ có đờng kính đầu nhỏ d=20-25 cm. Gỗ hông, sử dụng loại gỗ từ 8-10 tuổi trở lên, gỗ có đờng kính đầu nhỏ d=20- 25 cm. Gỗ sau khi chặt hạ, ngay trong ngày cần đợc bảo quản tạm thời bằng các loại thuốc bảo quản chống mốc và côn trùng xâm nhập. Gỗ nguyên liệu phải còn tơi, mới chặt hạ, không bị mối mọt, không bị mục, độ ẩm trớc khi xẻ phải đảm bảo w>60%, gỗ không bị xoắn thớ, thân ít cong Sử dụng keo dán gỗ PVAc (có thể sử dụng những loại keo dán gỗ khác, nhng trớc khi sử dụng cần kiểm tra chất lợng và khả năng bám dính của gỗ với keo). 2. Xử lý nguyên liệu - Gỗ tròn bạch đàn trắng cần đợc bóc vỏ bằng thủ công hoặc cơ giới. Trong lúc chờ đợi xẻ hộp và pha phôi, các khúc gỗ tròn tránh để nắng chiếu trực tiếp, gỗ đợc phun nớc thờng xuyên từ trên xuống dới đống gỗ bằng vòi nhỏ để tránh hiện tợng nứt vỡ. - Gỗ tròn thông mã vỹ đã bóc cỏ cần đợc xử lý bảo quản tạm thời để chống mốc. - Để tăng tỷ lệ lợi dụng gỗ, gỗ tròn gỗ hông đợc cắt thành khúc chiều dài l=2 m, những khúc gỗ ngắn, chiều dài l= 0,5-1 m cũng đợc tận dụng triệt để. Các khúc gỗ tròn đã bóc cỏ cần đợc xử lý bảo quản tạm thời để chống mốc 3. Xẻ phôi thanh ghép - Đối với gỗ bạch đàn trắng có đờng nhỏ từ 15 cm đến 20 cm, chiều dài l=1 m: khi xẻ hộp có thể ứng dụng phơng pháp xẻ xoay. Thanh ghép có chiều dầy 30 mm, chiều rộng 35mm, chiều dài 350 mm. - Đối với gỗ thông mã vỹ có đờng nhỏ từ d=15-20 cm, chiều dài l=0.5; 1 ; 2 m, khi xẻ phôi thanh có thể ứng dụng phơng pháp xẻ suốt. - Gỗ hông là loại gỗ ít nứt vỡ, cong vênh, đối với loại gỗ có đờng d=20-25 cm , chiều dài l= 0.5; 1 ; 2 m; khi xẻ hộp có thể ứng dụng phơng pháp xẻ suốt. 8 4. Xử lý phôi thanh ghép trớc sấy - Phôi thanh ghép gỗ bạch đàn trắng đủ tiêu chuẩn đợc đa vào xử lý ẩm. Sử dụng lò sấy để thực hiện quá trình này nh là quá trình sấy sơ bộ. Độ ẩm ban đầu của phôi gỗ, thông thờng w=85-90%. Giữ nhiệt độ t=45-50 0 C, sử dụng quạt thông gío thổi qua đống gỗ để giảm độ ẩm bên trong gỗ. - Phôi thanh ghép gỗ thông mã vy đủ tiêu chuẩn đợc xử lý luộc. Đun sôi nớc trong 2 giờ, sau đó tháo nớc, tiếp tục đổ nớc đun tiếp sôi trong 2 giờ nữa, sau khi gỗ gần nguội, lấy gỗ ra, xếp thành đống có thanh kê, cần để trong điều kiện có mái che. - Khi độ ẩm của thanh ghép xấp xỷ 30% (W30), tiến hành sấy phôi thanh. 5. Sấy phôi thanh Phôi thanh ghép đợc sấy theo chế độ sấy nh ghi tại Bảng 3.11, 3.12, 3.13. Sau khi sấy, kiểm tra chất lợng thanh ghép theo các yêu cầu: Độ ẩm gỗ W=10-12%, độ cong phôi thanh không qúa 1%, loại bỏ các thanh ghép có vết nứt lớn 20 mm. 6. Gia công thanh ghép trớc khi phay ngón Các thanh ghép đợc cắt 2 đầu phẳng, nhẵn, sau đó đợc gia công theo chiều dầy và chiều rộng quy định bằng máy bào 4 mặt, độ bề mặt phôi đạt g8. 7. Phay ngón phôi thanh ghép Sau khi đã đợc ca cắt phẳng 2 đầu, bào nhẵn 4 mặt, các thanh ghép đợc đa vào máy phay ngón. 8. Ghép dài Lợng keo tráng 150-170 g/m 2 . Trị số áp lực ghép dài tuỳ thuộc chiều dài ngón, thông thờng chiều dài ngón l=15 mm, áp lực ép p = 0,11 MPa. 9. Ghép ngang các thanh ghép Các thanh ghép dài sau khi gia công 2 cạnh đợc tiến hành tráng keo. Đói với gỗ bạch đàn trắng và thông mã vỹ sử dụng ợng keo tráng 200 g/m 2 , nếu tính cả một phần hao tổn, lợng keo tráng đợc tính 220 g/m 2 . Đối với gỗ hông lợng keo tráng 300 g/m 2 , nếu tính cả một phần hao tổn. Keo đợc tráng 2 lần, lần 1 keo có hàm lợng khô thấp. Để cho keo lần 1 gần khô hẳn, tráng keo lần 2. Cchế độ ép nh sau: - Nhiệt độ ép bằng nhiệt độ không khí; Lực ép mặt ván (ép phẳng) p=1,5-2 Mpa; Lực ép cạnh ván (ép biên) P=1-1,5 Mpa; Thời gian giữ áp lực: từ 2-4 giờ. 10. Gia công ván ghép và kiểm tra chất lợng sản phẩm Ván ghép thanh sau khi tháo bỏ khỏi máy ghép ngang cần đợc ca cạnh, gia công bề mặt. Ván ghép thanh cần kiểm tra chất lợng các thông số theo yêu cầu. 3.4. Nghiên cứu quy trình công nghệ bảo quản ván ghép thanh từ gỗ hông, thông mã vỹ và bạch đàn trắng 3.4.1. Nghiên cứu độ bền tự nhiên của gỗ hông, thông m vỹ và bạch đàn trắng Kết quả xác định đựoc cả 03 loại gỗ thí nghiệm đều có độ bền tự nhiên trung bình. Nh vậy, nếu sử dụng gỗ trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nớc ta, để đảm bảo gỗ phòng tránh sự phá hoại của côn trùng thì gỗ phải đợc xử lý bằng thuốc bảo quản theo những chế độ tẩm phù hợp với mục đích sử dụng. 9 3.4.2. Nghiên cứu xác định sức thấm thuốc bảo quản của hông, thông m vỹ và bạch đàn trắng Sức thấm thuốc của gỗ đợc thể hiện bặng lợng thuốc thấm (LTT) và độ sâu thấm thuốc (ĐSTT) 3.4.2.1. Sức thấm thuốc của gỗ hông, thông mã vỹ và bạch đàn trắng theo phơng pháp ngâm thờng Bảng 3.12. Sức thấm thuốc của gỗ ở mức độ ẩm thấp theo phơng pháp ngâm thờng Chế độ tẩm Sức thấm thuốc của các loại gỗ Hông Thông mã vỹ Bạch đàn trắng T T Độ ẩm gỗ (%) Thời gian ngâm (giờ) LTT (kg/m 3 ) ĐSTT (mm) LTT (kg/m 3 ) ĐSTT (mm) LTT (kg/m 3 ) ĐSTT (mm) 1 35 72 2,18 1,56 2,32 1,15 2,12 1,47 2 15 72 3,06 1,78 3,26 1,41 2,97 1,68 3 35 24 1,04 1,17 1,11 1,14 1,01 1,11 4 15 24 1,91 1,39 2,05 1,40 1,87 1,32 5 25 48 2,05 1,42 2,18 1,21 1,99 1,34 Bảng 3.13. Sức thấm thuốc của gỗ ở mức độ ẩm cao theo phơng pháp ngâm thờng Chế độ tẩm Sức thấm thuốc của các loại gỗ Hông Thông mã vỹ Bạch đàn trắng TT Độ ẩm gỗ (%) Thời gian ngâm (giờ) LTT (kg/m 3 ) ĐSTT (mm) LTT (kg/m 3 ) ĐSTT (mm) LTT (kg/m 3 ) ĐSTT (mm) 1 95 72 3,03 7,26 2,44 8,35 2,26 7,44 2 65 72 1,47 3,18 0,76 3,82 0,75 3,08 3 95 24 2,51 5,38 2,43 6,27 2,21 5,09 4 65 24 0,95 2,30 0,75 2,83 0,70 2,23 5 80 48 1,99 5,28 1,59 6,04 1,48 5,09 3.4.2.2. Sức thấm thuốc của gỗ hông, thông mã vỹ và bạch đàn trắng theo phơng pháp chân không áp lực Bảng 3.14. Sức thấm thuốc của gỗ theo phơng pháp chân không áp lực Chế độ tẩm Sức thấm thuốc của các loại gỗ Hông Thông mã vỹ Bạch đàn trắng T T Độ ẩm gỗ (%) Thời gian ngâm (giờ) áp lực tẩm (10 5 Pa) LTT (kg/m 3 ) ĐSTT (mm) LTT (kg/m 3 ) ĐSTT (mm) LTT (kg/m 3 ) ĐSTT (mm) 1 35 90 7 5,92 8,74 6,30 10,06 5,67 7,64 2 15 90 7 5,92 8,22 6,31 9,46 5,64 5,15 3 35 30 7 4,42 7,25 4,71 8,33 4,26 5,23 4 15 30 7 4,42 6,72 4,72 7,73 4,23 3,74 5 35 90 3 4,28 6,99 4,56 8,05 4,13 5,48 6 15 90 3 4,29 6,47 4,56 7,44 4,09 4,99 7 35 30 3 2,78 5,49 2,97 6,31 2,72 4,06 8 15 30 3 2,79 4,97 2,97 5,71 2,68 3,57 9 25 60 5 4,35 6,86 4,64 7,89 4,18 5,61 10 [...]... Văn ái, 2005, Nghiên cứu bảo quản một số tre gỗ rừng trồng sử dụng ngoài trời làm nọc tiêu, xây dựng cơ bản, nguyên liệu sản xuất đồ mộc và ván dán lạng, Báo cáo khoa học, đề tài trọng điểm cấp Ngành, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 4 Nguyễn Trọng Nhân, 1995, Báo cáo tổng kết đề mục, Đề tài KNO3-04 "Nghiên cứu sử dụng gỗ bạch đàn, tràm bông vàng làm ván ghép thanh để sản xuất đồ mộc" 5 Nguyễn Trọng... 2000, Nghiên cứu tạo ván ghép thanh gỗ tràm bông vàng làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc, Báo cáo tổng kết Đề tài Bộ NN&PTNT 6 Trần Tuấn Nghĩa, 2005, Báo cáo tổng kết đề tài cấp bộ Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và cải tiến một số thiết bị chế biến tổng hợp gỗ rừng trồng quy mô nhỏ, áp dụng cho miền núi 7 Phạm Đình Thanh, 2003, Hạt Điều Sản xuất và chế biến, NXB Bông nghiệp, TP Hồ Chí Minh 8 Viện Khoa học. .. việc, bộ bàn ghế nan 12 Đã ứng dụng kết qủa nghiên cứu để xây dựng mô hình sản xuất ván ghép thanh, gỗ xẻ tạo các sản phẩm mộc đợc xử lý bảo quản tại Xí nghiệp gỗ Hoa Ban- Mộc Châu và tại Nhà máy chế biến gỗ Hà Nội Ti liệu tham khảo chính 1 Bùi Văn ái, 2002, Nghiên cứu sử dụng dầu vỏ hạt diều làm thuốc bảo quản lâm sản, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trờng đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 2 Phạm Văn Chơng, 2004,... độ tẩm lựa chọn trên, phôi thanh nguyên liệu có chiều dầy là 25mm, chiều rộng 50mm, độ sâu thấm thuốc đạt lớn hơn 7 mm sẽ đảm bảo phôi thanh sau khi gia công vẫn còn lớp thuốc bảo vệ trên bề mặt 3.5 Nghiên cứu công nghệ chế biến gỗ xẻ gỗ bạch đàn trắng, hông và gỗ thông mã vỹ 3.5.1.Lựa chọn sơ đồ xẻ Trình tự xẻ gỗ Thông mã vỹ, gỗ Hông đờng kính đầu nhỏ d=20-25 cm, chiều dầy của gỗ xẻ thử nghiệm s =35... phôi thanh gỗ hông hoặc những loại gỗ khác có độ ẩm nhỏ hơn 50% đều có thể lựa chọn phơng pháp tẩm chân không áp lực để xử lý bảo quản cho thanh phôi nguyên liệu cho sản xuất ván ghép thanh 3.4.4.3 Nghiên cứu tác động của thuốc bảo quản đến chất lợng ván ghép thanh Thanh phôi của 3 loại gỗ với các chế độ tẩm khác nhau theo phơng pháp chân không áp lực, sau đó đớc tạo ván ghép thanh và tiến hành đánh... núi 7 Phạm Đình Thanh, 2003, Hạt Điều Sản xuất và chế biến, NXB Bông nghiệp, TP Hồ Chí Minh 8 Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, 1989, Kỹ thuật sản xuất và chế biến Điều, Dự án UNDP/FAO/VIE/85/005- Nghiên cứu phát triển cây điều 9 Willeitner H., Liese W, 1992, Wood protection in tropical countries, Technical cooperation Federal Republic of Germany 10 A.A.Pizurin, 1972, Phơng pháp xây dựng công nghệ . nghiên cứu chính áp dụng phơngpháp nghiên cứu thực nghiệm để tiến hành nội dung nghiên cứu của đề tài. Số liệu thực nghiệm đợc xử lý trên bằng chơng trình Exel. 2003. 3. Kết quả nghiên cứu. nghiên cứu khoa học cần phải xác định đợc bản chất của từng loại gỗ và đề xuất các giải pháp công nghệ bảo quản- chế biến phù hợp. Trong phạm vi thời gian thực hiện có hạn, đề tài Nghiên cứu. tài Nghiên cứu công nghệ bảo quản, chế biến gỗ rừng trồng xác định hai vấn đề nghiên cứu chính, đó là: - Nghiên cứu tạo loại thuốc bảo quản lâm sản mới nguồn gốc từ thực vật, có hiệu lực tốt