Nghiên cứu khoa học " Nghiên cứu sử dụng ván Nứa ép 3 lớp thay thế ván gỗ trong nhà ở của nhân dân vùng núi phía Bắc " doc

Nghiên cứu sử dụng ván Nứa ép 3 lớp thay thế ván gỗ trong nhà ở của nhân dân vùng núi phía Bắc Nguyễn Mạnh Hoạt, Trần Công, Trần Hữu Thành*, Nguyễn Nhật Chiêu** Tre, nứa là các loài cây sinh trưởng và phát triển nhanh và đặc biệt gắn bó với nhân dân ta từ xưa tới nay vì nó cung cấp chất đốt, vật liệu làm nhà, dụng cụ phục vụ sinh hoạt, công cụ sản xuất, phương tiện hoạt động văn hoá, ở miền núi, hầu như tất cả mọi sinh hoạt kinh tế, văn hoá, đời sống đều có mặt của cây nứa. Với ý tưởng tìm kiếm một loại vật liệu từ tre, nứa để thay thế gỗ nhưng rẻ hơn gỗ và có thể sản xuất công nghiệp, dùng làm vật liệu trong nhà ở cho nhân dân vùng núi, một số nghiên cứu và thăm dò về tạo ván nứa làm sàn nhà, ốp tường có sự phối hợp giữa tre và gỗ bóc đã được tiến hành như: Nghiên cứu sản xuất thử ván luồng Thanh Hoá làm sàn nhà và chi tiết ghế (Trần Thuỵ Kỳ); nghiên cứu sản xuất thử ván nứa 2, 3 lớp, có lớp giữa là gỗ để làm sàn nhà, ốp tường với loại keo UF + Lig-nhin (Nguyễn Văn Thống); nghiên cứu dán thử nứa đã được bảo quản tạo mầu tự nhiên lên ván dán 4 lớp 6 ly bằng keo chịu ẩm P.F ( Phenol - formandehyt ) để làm ván ốp tường kích thước = 400 x 900 x 9 (mm) (Lê Văn Thanh). Các công trình trên đều tạo ra được những sản phẩm có sự phối hợp giữa nứa đã được bảo quản + gỗ hoặc gỗ bóc + keo dán. Tuy nhiên, mỗi loại ván đều bộc lộ một số nhược điểm chưa thể trở thành hàng hoá được chấp nhận trên thị trường và các nghiên cứu cũng chưa đề cập tới tính chất cơ lý và công nghệ của các loại ván đó. Tiếp thu và kế thừa các kết quả nghiên cứu của các tác giả thuộc Viện Công nghiệp rừng đã làm, chúng tôi xây dựng đề tài: "Nghiên cứu sử dụng ván nứa 3 lớp thay thế ván gỗ trong nhà ở của nhân dân vùng núi phía Bắc " nhằm đạt được mục tiêu là: + Tạo ra loại ván nứa kết hợp với ván bóc, dùng loại keo không độc UF, ván có bảo quản tạo màu gần giống màu tự nhiên của nứa để phù hợp với thị hiếu của đồng bào dân tộc miền núi. + Nghiên cứu kích thước ván phù hợp với kết cấu xây dựng nhà ở của đồng bào dân tộc theo tiêu chuẩn nhà ở do Bộ Xây dựng mới ban hành . I. Phương pháp và nội dung nghiên cứu 1. Phương pháp nghiên cứu + Lựa chọn trong các nghiên cứu trước đây phù hợp với mục tiêu của đề tài. + Dùng thực nghiệm để xác định và kiểm tra tỷ lệ keo, lượng thuốc bảo quản thích hợp, loại thuốc và tỷ lệ tận dụng của nguyên liệu nứa cây. + Đo lường một số tính chất cơ lý và công nghệ chủ yếu của ván để phân tích, đánh giá khả năng ứng dụng của ván trên thị trường. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1- Thu thập số liệu điều tra về tình hình nguyên liệu nứa: sản lượng, chủng loại, giá cả ở một số vùng tập trung có rừng nứa đang phục hồi. 2.2- Tìm hiểu, thu thập số liệu về kiểu kết cấu nhà ở, tập quán trang trí nhà ở của một số dân tộc ít người ở vùng núi phía Bắc và các tiêu chuẩn về mẫu nhà ở cho đồng bào dân tộc miền núi phía Bắc do Bộ Xây dựng mới ban hành. 2.3- Lựa chọn công nghệ và thiết bị thích hợp cho việc chế biến và bảo quản nguyên liệu nứa, trong đó có việc xác định tỷ lệ thuốc thích hợp. 2.4- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ và thiết bị thích hợp cho việc sản xuất các tấm ván nứa 3 lớp, trong đó lớp giữa là lớp ván bóc dày 2 -2,5mm có kích thước phù hợp với sàn nhà và vách ngăn cho nhà sàn, hoặc nhà nền đất. 2.5- Đo lường, xác định 4 tính chất cơ - lý chủ yếu của ván là: tỷ trọng, độ trương nở theo chiều dày, cường độ uốn tĩnh theo chiều dọc, độ bền kéo trượt màng keo và 2 tính chất công nghệ là: độ bám dính theo chiều vuông góc với mặt ván và độ cong của ván. II. Kết quả nghiên cứu Qua 2 năm nghiên cứu, thực nghiệm và sản xuất thử sản phẩm, két quả đề tài đã đạt được như sau: 1.Tình hình nguyên liệu nứa ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Đề tài đã xác định được tên 2 loại tre trúc phổ biến ở vùng núi phía Bắc là nứa lá to (Neohouzeaudulloa A Camus Var.lathfolia.NDH) và nứa lá nhỏ (Neohouzeaudulloa A Camus) với các thông số chính như ở bảng 1, và giá bán như ở bảng 2 và bảng 3. Bảng 1. Một số thông số kích thước chính của 2 loài nứa phổ biến ở vùng núi phía Bắc Nứa lá to Nứa lá nhỏ Vị trí đo Đường kính (cm) Chiều dài dóng (cm) Bề dày dóng (mm) Đư ờng kính (cm) Chiều dài dóng (cm) Bề dày dóng (mm) Gốc 6,9 26 6,0 4,6 31 5,0 1m3 thân 8,3 54 5,0 5,0 49 3,0 1/3 thân 8,0 63 4,0 4,5 44 2,5 1/2 thân 7,8 54 3,5 4,3 33 2,0 2/3 thân 6,5 38 3,0 3,0 27 1,5 Bảng 2. Giá bán nứa cây tại Bắc Kạn và Hà Tây Loại nứa Đường kính (cm) Chiều dài (cm) Địa điểm giao hàng Đơn vị Giá ti ền (đồng) Lá to 6 -9 7 -8 Chương Mỹ - Hà Tây Thị xã Bắc Kạn cây cây 2.500- 4.000 1.200- 2.000 Lá nhỏ 3 -5,5 4 -4,5 Chương Mỹ - Hà Tây Thị xã Bắc Kạn cây cây 500-700 200-300 Bảng 3. Giá bán nứa thanh (nứa lá to) đã bỏ mắt mấu, chẻ thanh TT Tên sản phẩm Đơn vị tính Địa điểm giao hàng Giá thành (đồng) 1 Nứa thanh bó kg Chợ Đồn-Bắc Kạn 250 2 Nứa thanh bó kg Quốc Oai-Hà Tây 650-700 Qua 2 bảng trên ta thấy giá nứa chuyển về đến xuôi đã tăng lên từ 2 đến gần 3 lần so với nơi có nứa. 2. Khái quát về nhà ở của một số dân tộc ở phía Bắc Các tỉnh miền núi phía Bắc từ Ninh Bình trở ra có khoảng 28 dân tộc ít người sinh sống, trong đó người Tày có trên 1,2 triệu, người Thái có trên 1 triệu, người Mường có 914.600, người Nùng có trên 706.000, người Mông có 558.000 và người Dao có trên 600.000. Nhà ở của họ có thể chia làm 2 loại chính là: nhà sàn và nhà nền đất. Tuỳ theo tập quán dân tộc mà kích thước nhà, kết cấu nhà khác nhau. Tuy nhiên, sử dụng vật liệu để làm vách ngăn và lát sàn ở một số dân tộc đều giống nhau cả về kích thước và loại vật liệu. Qua khảo sát cho thấy: Số gia đình có nhà sàn lớn chỉ chiếm khoảng 1-2%, còn lại chủ yếu là nhà sàn nhỏ và nhà nền đất thưng vách bằng phên nứa, lợp lá cọ hoặc tranh nứa. Bảng 4. Kích thước ván sàn gỗ, sàn tre và vách ngăn nhà Loại nhà Loại ván Kích thước ván (cm) Diện tích nhà(m 2 ) Dài Rộng Dày Nhà sàn loại lớn Ván sàn gỗ Ván thưng xung quanh Ván ngăn vách hồi 100-200 50-60 200-300 20-30 15-20 20-30 2,0-2,5 1,5-2,0 1,5-2,0 60-120 Nhà sàn nhỏ, nhà nền đất Ván sàn gỗ Vách đan nứa Sàn tre, diễn bổ phanh lát trên dầm 100-200 180-240 400-600 20-30 150-200 15-25 2,0-2,5 0,5-0,6 0,7-1,2 30-50 3. Công nghệ và thiết bị chế biến, bảo quản nguyên liệu nứa Để đơn giản và rẻ tiền, công nghệ bảo quản được chọn là ngâm thường trong bể pha thuốc với thời gian ngâm là 48 giờ, tỷ lệ pha thuốc BQ là 5% với 2 công thức thuốc có khả năng chống rửa trôi. + Loại có ký hiệu CT1 với thành phần chính là CuSO 4 .5H 2 O, thuốc có màu xanh sáng tan trong nước. + Loại thuốc có ký hiệu CT2 với thành phần chủ yếu là Bicrômat Natri và oxyt Crôm Na 2 Cr 2 O 7 + CrO 3 , thuốc có màu vàng rơm, tan trong nước. - Quy trình pha thuốc, ngâm nguyên liệu tuân thủ theo sự khuyến cáo của tổ chức INBAR và hướng dẫn của Phòng Bảo quản lâm sản - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. - Lựa chọn nguyên liệu để làm: Qua tham khảo kết quả nghiên cứu 6 loài Tre phổ biến ở Đài Loan, xác định tính chất cơ vật lý ở các lứa tuổi từ 2 - 6 năm, cho thấy sử dụng tre ở tuổi >2 đến dưới 4 tuổi là tốt nhất, nên nứa ở tuổi 2 - 3 được lựa chọn để thí nghiệm. 4. Công nghệ và thiết bị để sản xuất thử Kế thừa có chọn lựa các phương pháp công nghệ sản xuất thử ván nứa của một số tác giả đã nghiên cứu trươc đây, chúng tôi đã lựa chọn các bước công nghệ gia công chế biến nứa sau khi đã ngâm thuốc bảo quản như sau: 1. Làm mềm vật liệu nứa bằng phương pháp gia nhiệt - ẩm, dụng cụ dùng trong quá trình này là nồi hấp, đốt bằng bếp than. 2. Cán cho phẳng thanh nứa bằng máy cán qua 2 lần liên tiếp: Lần 1 bằng máy cán quay tay; lần 2 bằng máy cán chạy điện. 3. Bào ruột thanh nứa để làm phẳng bề mặt trong và tạo ra chiều dày đồng đều bằng máy bào cuốn một mặt có lò xo ép. 4. Thẩm thẳng 2 cạnh thanh nứa để ghép bằng bào thẩm có dưỡng kẹp chuyên dùng. 5.Tráng keo ván ruột - ván bóc dày 2- 2,5 mm được sấy khô đến độ ẩm 8-10% rồi tráng keo - dùng máy tráng keo 2 mặt (máy tráng rulô), loại keo được dùng là UF của Hãng DINO có mã hiệu WG -2111 (keo lỏng pha sẵn). 6. Sắp xếp ván để ép trên máy ép thuỷ lực gia nhiệt bằng điện với áp lực = 15kg/cm 2 , nhiệt độ ép = 100-120 0 C, thời gian giữ áp lực = 10-18 phút ứng với các chiều dày ván từ 7-12 mm. 7. Xén cạnh ván - dùng cưa đẩy bàn có tốc độ cao n = 3000 vòng/ phút để tạo mạch nhẵn (vì ván nứa cứng hơn ván gỗ ). 5. Đo lường xác định 4 tính chất cơ lý chủ yếu và 2 tính chất công nghệ Một số tính chất cơ lý và công nghệ của vật liệu để làm sàn nhà và vách ngăn cần được xét đến là: Khối lượng thể tích của ván, lực uốn tĩnh theo chiều dọc thớ của ván, độ trương nở theo chiều dày khi ngâm nước lạnh trong 24h, độ bền kéo trượt màng keo theo chiều dọc thớ, độ mo cong của ván, lực bám dính theo chiều vuông góc với bề mặt ván. Kết quả tiến hành thử nghiệm các tính chất của ván được ghi ở bảng 5. Bảng 5. Các tính chất cơ lý và công nghệ của ván nứa TT Loại tính chất Đơn vị đo Giá trị trung bình 1 Khối lượng thể tích g/cm 3 0,717 2 Tỷ lệ trương nở theo chiều dày ván % 5,330 3 Cường đọ uốn tĩnh theo dọc thớ kg/cm 2 810,270 4 Cường độ kéo trượt màng keo kg/cm 2 26,810 5 Độ mo cong của ván % 0,520 6 Độ bền bám dính theo chiều vuông góc kg/cm 2 69,010 III. Thảo luận và kết luận Trong quá trình thực hiện đề tài, 3 loại ván nứa được sản xuất thử có kích thước như sau ( rộng x dài x dày): 1- Ván ốp tường 400 x 900 x 7 (mm); 2- Ván thưng vách 900 x 900 x 10 (mm); 3- Ván lát sàn nhà 400 x 900 x12 (mm). Vì số lượng sản xuất thử chưa nhiều nên việc xác định giá thành ván chưa đủ độ tin cậy để công bố. Tuy nhiên, chúng tôi có thể sơ bộ nhận định như sau: 1- Về chất lượng ván: Ván nứa 3 lớp có khối lượng thể tích trung bình, các tính chất cơ lý khác như trương nở theo chiều tốt hơn các loại ván nhân tạo khác (ván dăm, ván dán nhập từ Malaysia). Cường độ uốn tĩnh theo chiều dọc thớ tương đương gỗ nhóm III, IV; các tính chất khác cũng đảm bảo có thể làm vật liệu thay thế ván gỗ trong nhà ở cho nhân dân vùng núi phía Bắc nước ta. 2- Về hình thức: Ván có đặc điểm tự nhiên, mặt ngoài để nguyên tinh nứa và có tạo màu giống màu nứa tự nhiên do thuốc bảo quản và màu không bị phai nhạt nếu dùng trong nhà nên có tính thẩm mĩ, phù hợp với thiên nhiên xung quanh (kể cả sàn nhà, nhà nền đất). 3- Về giá thành: nếu tổ chức sản xuất kiểu công nghiệp tại vùng núi nơi gần nguồn nguyên liệu như ở Thị xã Bắc Kạn ; huyện Lương Sơn - tỉnh Hoà Bình ; huyện Chiêm Hoá - Tuyên Quang, thì giá thành tương đương gỗ nhóm V (ván gỗ loại dày 1,5 - 2,0 cm) khoảng 23.000-24.000 đ/m 2 thành phẩm loại dày 1,2cm. 4- Về thiết bị và công nghệ để sản xuất: - Công nghệ khá đơn giản và có thể cơ giới hoá từng phần việc trong quá trình gia công chế biến từ nguyên liệu tươi đến sản phẩm cuối cùng là ván 3 lớp. - Thiết bị đơn giản có thể chế tạo trong nước với giá thành rẻ, khấu hao nhanh. Dây chuyền công nghệ tóm tắt như sau: + Nứa cây Cắt khúc Ngâm thuốc BG Tạo thanh ép nóng + Gỗ tròn Bóc ván mỏng Sấy Tráng keo Xén Sp ván nứa Thiết bị cho dây chuyền trên gồm: 1- Chế biến nứa tươi và bảo quản: cưa tay, dao chẻ, bể ngâm tẩm. 2- Chế biến nứa thanh: nồi hấp, máy cán phẳng, máy bào ruột (bào cuốn), máy bào thẩm mép (có dưỡng chuyên dùng). 3- Tạo ván: lò sấy ván bóc, máy tráng keo, máy ép thuỷ lực, máy cưa xén cạnh ván tạo sản phẩm theo kích thước yêu cầu. 2. Kết luận Ván nứa 3 lớp sản xuất theo công nghệ và thiết bị mà đề taì đã chọn lựa như trên hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu để thay thế ván gỗ trong nhà ở của nhân dân vùng núi phía Bắc vì nó có các ưu điểm sau: - Độ bền cơ lý, độ bền lâu tương đương gỗ nhóm V hiện nay. [...]... Nam, kỷ yếu - Báo cáo khoa học của Viện Công nghiệp rừng giai đoạn 1982 -19 93 3 Viện điều tra quy hoạch rừng Kết quả điều tra rừng ở các tỉnh phía Bắc : Bắc Thái, Cao Bằng, Hoàng Liên Sơn, Sơn La, Hà Tuyên, Vĩnh Phú (19 83) 4 Lê Văn Thanh và Triệu Hồng Phú Nghiên cứu công nghệ và tuyển chọn thiết bị để sản xuất ván ốp tường, ván sàn, trang trí nội thất bằng tre nứa - Kết quả nghiên cứu KH 1986 - 1992,... thể tạo màu sắc bề ngoài ván gần với màu tự nhiên của nứa và giữ màu lâu hơn chất phủ thường như sơn, phù hợp với tập quán của một số dân tộc thích giản dị, mộc mạc như cây rừng - Có thể tổ chức sản xuất công nghiệp ở miền núi để tạo vật liệu tại chỗ, giảm bớt việc chặt phá rừng gỗ tự nhiên để làm nhà như hiện nay Tuy nhiên, để đưa được vào sản xuất cần phải tiếp tục nghiên cứu giải quyết vấn đề khuyến... of 3- layered bamboo mat of 7, 10 and 12mm in thickness used wall surface, house partition wall and floor as substitute for wooden board and ordinary bamboo mat in households of people in mountainous regions in North Vietnam Tài liệu tham khảo 1 Nguyễn Tử Ưởng Tài nguyên Tre và Song mây ở Việt Nam - Báo cáo kết quả nghiên cứu khoa học giai đoạn 1991 -1995 2 Nguyễn Đình Hưng Nghiên cứu phân loại gỗ. .. công nghệ và tuyển chọn thiết bị để sản xuất ván ốp tường, ván sàn, trang trí nội thất bằng tre nứa - Kết quả nghiên cứu KH 1986 - 1992, Viện KHLN Việt Nam - NXB Nông nghiệp 19 93 (*Trung tâm công nghiệp rừng; ** Trường Đại học Lâm nghiệp) . Nghiên cứu sử dụng ván Nứa ép 3 lớp thay thế ván gỗ trong nhà ở của nhân dân vùng núi phía Bắc Nguyễn Mạnh Hoạt, Trần Công, Trần Hữu Thành*, Nguyễn Nhật Chiêu** Tre, nứa là các. Kết luận Ván nứa 3 lớp sản xuất theo công nghệ và thiết bị mà đề taì đã chọn lựa như trên hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu để thay thế ván gỗ trong nhà ở của nhân dân vùng núi phía Bắc vì nó. nứa 3 lớp thay thế ván gỗ trong nhà ở của nhân dân vùng núi phía Bắc " nhằm đạt được mục tiêu là: + Tạo ra loại ván nứa kết hợp với ván bóc, dùng loại keo không độc UF, ván có bảo quản