Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 80 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
80
Dung lượng
2,28 MB
Nội dung
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NƠNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ CƠNG HUẤN NGHIÊNCỨUMỘTSỐYẾUTỐCƠNGNGHỆSẢNXUẤTVÁNDĂMTỪVỎXEPHẾLIỆUVÀDĂMGỖCAOSUSỬDỤNGLÀMVÁNCỐTPHA KỸ THUẬT MÁY, THIẾT BỊ VÀCƠNGNGHỆ GỖ, GIẤY 60.52.24 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS LÊ XN PHƯƠNG Hà Nội - 2012 ĐẶT VẤN ĐỀ Rác thải, chất thải từcơng nghiệp, nơng nghiệp, sinh hoạt… ngày chất chồng Dù có bãi rác đến lúc khơng thể chứa nổi, với nhiễm mơi trường sống, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Với vượt tải rác nay, loại rác khó phân hủy cần phải có hướng giải để hạn chế mức thấp xuất tồn mơi trường Vỏxephếliệu loại rác khó phân hủy Mỗi năm trung bình khoảng tỷ vỏxe loại thải tồn giới Đây thực thách thức lớn cho mơi trường sống người Hầu hết chất thải từcaosu khó phân hủy, phải hàng trăm năm có khả phân hủy vào đất Và q trình phân hủy làm nhiễm đất Dù khơng mong muốn, lượng vỏxephế thải tăng lên cách đáng kể theo thời gian Vì tương lai xa lại người loại xe Cuộc sống đại nhu cầu cho di chuyển ngày tăng vỏxe bị vứt ngày nhiều Với tình hình vỏxephế thải vậy, khơng thể khơng tìm cách tái chế vỏxe Có nhiều cách khác để tái chế vỏxephếliệu nhằm mang lại lợi ích kinh tế, đồng thời ngăn ngừa thải bỏ vỏxephếliệu mơi trường Những phương pháp tái chế vỏxe hầu hết cơngnghệ phức tạp đầu tư ban đầu lớn để tách lấy caosutự nhiên, dầu DO phụ phẩm khác Nhưng vỏxephếliệu có tính chất đặc biệt độ bền cao, chịu nước tốt… Nếu tận dụng ưu điểm sẵn nói vỏ xe, sửdụngcơngnghệ có, với mức đầu tư ban đầu thấp để tạo nhữngvật liệu có tính mới, đáp ứng nhu cầu nhiều ngành kinh tế xã hội hướng cần nghiêncứu cần tiến hành Với suy nghĩ đó, chúng tơi đề xuất đề tài: “Nghiên cứusốyếutốcơngnghệ tạo vántừvỏ bánh xe máy phếliệudămgỗCaosusửdụnglàmván Copha xây dựng” CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ VÁNDĂM 1.1.1 Lịch sử phát triển cơng nghiệp vándămVándăm tạo từ ý tưởng tận dụngphếliệu mạt cưa, gỗ vụn cưa xẻ gỗ, trộn với keo để tạo ván lớn hình thành vào khoảng cuối kỷ XIX Đến đầu kỷ XX, nhà khoa học Anh, Đức đề xuấtcơngnghệsảnxuấtvándăm tạo sản phẩm dạng với lớp lõi gỗ vụn, mạt cưa, lớp ngồi ván bóc Tuy nhiên, sản phẩm lúc đầu khơng ý Và phải đến gần kỷ XX giới nghiêncứu quan tâm trở lại Khoảng năm 1935 – Sansonow nghiêncứuvándăm có kích thước dăm dài xếp lớp ván dán, sở ban đầu cho vándăm định hướng sau Năm 1936 – E.C Loetscher tiến hành nghiêncứu thơng sốsảnxuấtvándăm hệ thống thiết bị đồng Năm 1936 – 37 xưởng vándăm giới xây dựng Đức, có tên Torfit Ngun liệusảnxuất mùn cưa gỗ vụn keo phenol Năm 1938 Tiệp Khắc xây dựng xưởng vándăm Dias Năm 1941 Thụy Điển, Pháp… phát triển loại hình sản phẩm Năm 1942 – Cơng ty Farley – Loetscher xây dựng nhà máy vándăm Mỹ Sản phẩm cơng ty có tên Loctex (ván khơng phủ mặt) Và Faloctex (ván có phủ mặt) Khối lượng thể tích vántừ 0,7 – 1,8 g/cm3 Nhưng ngành cơng nghiệp vándăm giới thực phát triển sau chiến tranh giới thứ kết thúc Trong vòng năm, từ 1952 đến 1957 sản lượng vándăm giới tăng 10 lần Và phát triển liên tục từ đến Tại Liên Xơ, sản phẩm vándăm phát triển chậm Mãi đến năm 1955 – xưởng sảnxuấtvándăm nhỏ lần đưa vào hoạt động nhà máy gỗ dán xây dựng UFA Sản phẩm vándăm có khối lượng thể tích thấp (400 kg/m3), khơng đáp ứng u cầu độ bền Sảnxuấtcơng nghiệp vándăm Nga thực bắt đầu vào năm 1957 hai dây chuyền ép ván kiểu liên tục BARTREV đặt mua Anh bắt đầu hoạt động Từ năm 1959 đến 1990, có 40 dây chuyền cơng suất 25.000 m3/năm, thiết bị nội địa chế tạo Nhưng đến năm 1965, dây chuyền Подрезково (quận Химкински) Москвa, đạt cơng suất thiết kế Sau thời gian đó, cơng nghiệp vándăm Nga tổ chức sảnxuất 51 dây chuyền Tuy nhiên, kỹ thuật lỗi thời, thiết bị dư thừa tình hình kinh tế Nga làm cho vài nhà máy sảnxuất khơng hiệu quả, nên mức sảnxuấtvándăm giảm nhiều đạt triệu m3 năm 1998 Nhưng sảnxuấtvándăm Nga khác kỹ thuật áp dụng Năm 2003: có 38 dây chuyền với cơng suất thiết kế: 3.868.000 m3, cơng suất thực tế: 3.176.000 m3 Năm 2004: 38 dây chuyềnvới cơng suất thiết kế: 4.011.000 m3, cơng suất thực tế: 3.626.000 m3; Năm 2005: lắp đặt 39 dây chuyền, cơng suất thiết kế: 4.098.000 m3, cơng suất thực tế: 3930.000 m3 Năm 2006: lắp 44 dây chuyền, cơng suất thiết kế: 5.275.000 m3, cơng suất thực tế: 4.717.000 m3 Năm 2007: 45 dây chuyền, cơng suất thiết kế: 6.209.000 m3; cơng suất thực tế: 5.170.000 m3 (Tóm tắt theo Wood- Based and Their Future – A.LEONOVICH & A.VOROPAEV) Năm 2007 nước Nga sảnxuất 7,2 triệu m3 gỗván nhân tạo, khơng kể gỗ dán Riêng vándămsản lượng lên tới 5.170.000 m3, cơng suất thiết kế 6.209.000 m3 Sở dĩ vándăm loại ván nhân tạo hàng đầu Nga Trong giới sản phẩm ván nhân tạo lại chủ yếu tập trung vào loại ván OSB MDF 1.1.2 Sảnxuấtvándăm Việt Nam Vándămxuất Việt Nam vào năm đầu thập kỷ 70 kỷ trước, khơng phát triển Năm 1972 dây chuyền sảnxuấtvándăm có cơng suất 1000m3/năm Cộng Hòa Dân Chủ Đức viện trợ lắp đặt Quảng Ninh Năm 1974 dây chuyền vándăm Thụy Điển viện trợ có cơng suất 1000m3/năm lắp đặt Việt Trì Cả hai dây chuyền có chung đặc điểm khơng đưa sản phẩm thị trường Cũng vào thời điểm này, Miền Nam, Tân Mai, Biên Hòa dây chuyền sảnxuấtvándăm theo phương pháp ép đẩy lắp đặt chưa đưa vào hoạt động Trên thực tế, đến năm 80 kỷ 20 ngành sảnxuấtvándăm Việt Nam mức khơng Chỉ từ năm 1990, vándăm Việt Nam ý sảnxuất liên tục phát triển Năm 1994, Nhà máy đường Hiệp Hòa – Long An lắp đặt phân xưởng sảnxuấtvándăm với máy thiết bị nhập tồn từ Trung quốc Năm 1995 tổ chức sảnxuấtsản phẩm vándămtừphếliệu bã mía, sản lượng 5000m3, đến năm 1998 sản lượng nâng lên 8500 m3/năm sửdụng thêm ngun liệugỗ điều bạch đàn Đến năm 2005 nhà máy đường La Ngà – Đồng Nai, tổ chức lắp đặt dây chuyền máy thiết bị sảnxuấtvándămtừ bã mía nhập đồng từ Trung Quốc có cơng suất 5000 m3/năm tiến hành sảnxuất vào năm 2007 Cũng năm 2007, Tổng Cơng Ty Lâm Nghiệp Việt Nam đưa dây chuyền vándămgỗ nhập từ Trung Quốc, lắp đặt Phú Xá, Thành Phố Thái Ngun, tỉnh Thái Ngun vào sảnxuất Những nhà máy nêu hoạt động có hiệu quả, chất lượng sản phẩm có sức cạnh tranh thị trường Ngồi cơng ty nhiều địa phương nước lắp đặt dây chuyền sảnxuấtvándăm với quy mơ nhỏ từ 1000 – 3500 m3/ năm như: cơng ty Chế Biến LâmSản Đắc Lắc, cơng ty Chế Biến Gỗ Hòa Bình (Kon Tum), nhà máy vándăm Hương Quỳnh (Bình Dương), cơng ty Hiệp Ngun (Bình Dương), cơng ty Lâm Nghiệp U Minh Thượng (Cà Mau), cơng ty vándăm Tân Phú (Đồng Nai), cơng ty Chỉ Xơ Dừa 25/8 (Bến Tre)… đưa tổng sản lượng vándăm Việt Nam tử 20.000 m3 năm 1995 tăng lên 200.000 m3 năm 2010 1.1.3 Sản lượng nhu cầu sửdụngvándăm giới (dự báo BIS Shrapnel) Sản lượng vándăm tồn giới dự báo tăng từ 69,9 triệu m3 năm 2009 lên 84,1 triệu m3 vào năm 2013 Năm 2009 sản lượng vándămsảnxuất khu vực giới sau: Châu Âu 62%; Bắc Á 14%; Bắc Mỹ 9%; Nam Á 8%; Nam Mỹ 6%; Úc 1% Sản lượng vándăm Châu Âu dự báo giảm nhẹ vào năm 2013 khoảng 60% sản lượng vándăm giới Trong dự báo khu vực Bắc Mỹ Nam Á sản lượng vándăm tăng nhẹ khoảng 9%, Nam Mỹ 7% Sản lượng vándăm Bắc Á Úc dự báo khơng thay đổi vào năm 2013 Do khủng hoảng tài năm 2009, lượng tiêu thụ vándăm giảm 5%; tăng nhẹ 3% vào năm 2010; dự báo lượng tiêu thụ tăng 8% năm 2011 giảm nhẹ xuống 5% vào năm 2013 Mức tiêu thụ trung bình năm tăng trưởng 6% giai đoạn 2010 – 2013 Hình 1.1 Sản lượng vándăm tồn giới năm 2009 1.1.4 Ngun liệusảnxuấtvándăm Ngun liệusảnxuấtvándăm truyền thống chủ yếugỗ Nhưng nhu cầu sửdụnggỗ ngày tăng khả cung cấp gỗtừ rừng ngày hạn chế nên từ năm đầu kỷ XX nhà khoa học thực nghiêncứusửdụng thực vật ngồi gỗ để sảnxuấtván nhân tạo Tổng khối lượng thực vật ngồi gỗphếliệu nơng nghiệp sửdụng để sảnxuấtván nhân tạo giấy giới năm 2006 khoảng 2281,4 triệu Trong chủ yếu ngun liệusảnxuất giấy ván sợi Cơngnghệsửdụng ngun liệutừ thực vật có sợi phếliệu nơng nghiệp để sảnxuấtván nhân tạo nhiều nước nghiên cứu, triển khai ứng dụngMộtsố loại vándămsảnxuấttừ ngun liệu thực vật khác nước sau: Vándăm bã mía ( Trung Quốc, Brazil, Malaysia, Thái Lan ): Cơngnghệsảnxuấtvándăm bã mía nước hầu hết giống nhau, so với cơngnghệsảnxuấtvándămtừgỗ có sốcơng đoạn khác biệt: Vándăm bã mía sửdụng bã mía khơng cần cơng đoạn cắt ngắn xử lý ngun liệu thơ Nhưng lại thêm cơng đoạn khử tủy ủ cho đường bã mía tự phân hủy Thơng thường sau giai đoạn ủ, bã mía biến màu sẫm, biến màu làm cho vándăm có ngoại quan đẹp Sau ủ bã từ – tháng chất lượng sợi bã mía có giảm, lượng đường dư khơng nên thuận lợi cho q trình ép vánVánvỏ lạc (Trung Quốc, Bắc Mỹ, Nhật ): Vỏ lạc nghiền máy nghiềndămgỗ với kích thước lưới dăm điều chỉnh thích hợp với kích thước dăm cần sửdụngMột phần vỏ lạc tách sợi thơ xe lại thành sợi dài, đan lưới để tạo lớp lõi sảnxuất vật liệu composit Trong trường hợp sảnxuấtvándăm thơng dụng, cơngnghệ tiến hành giống sảnxuấtvándămgỗnghiềndăm cần sửdụng lưới dăm hình chữ nhật để tạo dăm có chiều dài khơng cần máy băm dămVándămtừ trấu: Được nước Hàn Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Trung Quốc nghiên cứu, chưa thấy sản phẩm xuất thị trường Việt Nam Nhìn chung, cơngnghệsảnxuấtván nhân tạo từ thực vật có sợi phếliệu nơng nghiệp dựa sởcơngnghệsảnxuấtván nhân tạo từ ngun liệugỗ Nhưng xử lý kỹ thuật cơng đoạn thơng sốcơngnghệ tạo ván loại ngun liệu cụ thể có khác biệt Ở nước có cơngnghệván nhân tạo phát triển Liên Xơ, Mỹ, Nhật, Đức, Pháp, Hàn Quốc, Trung Quốc… có nghiêncứu hồn chỉnh cơngnghệsảnxuấtsản phẩm sảnxuấttừ loại ngun liệu cụ thể Đối với ngun liệu dạng sợi mềm, máy thiết bị phải có cấu tạo đặc tính kỹ thuật phù hợp Khi phối hợp ngun liệu có đặc tính cơngnghệ khơng giống cần có nghiêncứu đầy đủ yếutốcơng nghệ, máy thiết bị đáp ứng u cầu xử lý kỹ thuật cơngnghệ tạo sản phẩm từ nhóm ngun liệu cụ thể Ở Việt Nam nghiêncứu ngun liệu ngồi gỗphếliệu nơng nghiệp để sảnxuấtvándăm nhiều người nghiêncứuNghiêncứusảnxuấtvándămtừcọng dừa nước (Nguyễn Trọng Nhân – 1993); Nghiêncứusốyếutốcơngnghệsảnxuấtvándămtừ xơ dừa (Hồng xn Niên – 2003); Nghiêncứu khả tạo vántừsốphếliệu nơng nghiệp (Hồng Xn Niên – 2007); Nghiêncứucơngnghệsảnxuấtvándăm phối trộn từ trấu rơm rạ (Phạm Ngọc Nam – 2009), Nghiêncứucơngnghệsảnxuấtvándămtừ trấu mụn xơ dừa (Lâm Trần Vũ – 2009) …Nhưng thực tế có vándămtừ bã mía (cơng ty Đường Hiệp Hòa, cơng ty Đường La Ngà) vándăm xơ dừa (cơng ty Chỉ Xơ Dừa 25/8 – Bến Tre) đưa sản phẩm thương mại tiêu thụ ngồi thị trường Ngun nhân chỗ lồi thực vật ngồi gỗphếliệu nơng nghiệp khác nghiêncứusửdụnglàm ngun liệusảnxuấtván dăm, khơng đủ trữ lượng để sảnxuất mức quy mơ cơng nghiệp, chưa nghiêncứu hòan thiện cơng nghệ, nên chưa thể sảnxuấtvándăm thương phẩm Tuy nhiên nghiêncứu cho thấy khả tạo sản phẩm vándăm nhiều dạng ngun liệu ngồi gỗphếliệu nơng nghiệp có chất lượng đạt u cầu sửdụng Vì nghiêncứu ngun liệu ngồi gỗ để bổ xung cho nguồn ngun liệusảnxuấtvánván nhân tạo nói chung sản phẩm vándăm nói riêng ln hướng nghiêncứu cần quan tâm 1.1.5 Lịch sử ngành cơng nghiệp tái chế caosu Thế giới Ngành cơng nghiệp tái sửdụngcaosuphếliệu đời lúc với ngành sảnxuấtcaosu Năm 1820, năm sau bắt đầu làm áo mưa vải tráng cao su, Charles Macintosh phải cần nhiều caosu lượng caosu mà ơng ta nhập Nghiêncứu người cộng Thomas Hancock, đem đến hướng giải cho vấn đề Hancock tạo máy để nghiền miếng caosu bỏ q trình tạo áo mưa Những miếng nhỏ caosu sau trộn với tạo thành khối để đưa ngược trở lại với q trình sảnxuất áo mưa Handcock gọi máy hàm nhai chất nhai miếng caosu bỏ thành phần nhỏ sửdụng rộng rãi với tên “pickle” Tuy nhiên, ngày tái sửdụngcaosu đơn giản ngắn Q trình lưu hóa để tạo sản phẩm caosu chịu thời tiết, áp dụng nhiều làm khó khăn việc tái sửdụng lại caosu Vì lưu hóa nên caosu khơng thể nóng chảy khó việc tạo sản phẩm có chất lượng, chất lưu hóa tạo mạng liên kết ngang phân tửcao su, tạo thành khối vững Mơ ước ngày đống lốp xe thải chất cao núi đưa tái chế, tạo caosu trạng thái caosutự nhiên, mềm dính trở thành thực nhờ cơngnghệ nhà khoa học Mỹ… Trong sảnxuất lốp xe, caosutự nhiên phải lưu hóa - trộn với lưu huỳnh - luyện (theo cơngnghệ Charles Goodyear 160 năm trước) nên caosu lưu hóa trở nên bền Vấn đề làm mà tách caosutự nhiên từ lốp thải để tái sửdụng Ở nhà khoa học đạt thành cơng chút ít, 65 3.2 XÁC ĐỊNH THƠNG SỐCƠNGNGHỆ HỢP LÝ 3.2.1 Khả dán dính vỏxephếliệu với keo PF Thí nghiệm: Cắt vỏxephếliệu quy cách 3,5 x cm, dán theo mặt : mặt ngồi – mặt ngồi; mặt – mặt trong; mặt ngồi – mặt Chất kết dính keo PF Dynosol WG 6111 Thơng số sau : lượng keo 150g/m2 [ 23], áp lực ép 1,35 Mpa [ 16 ] Nhiệt độ chọn sau ép thử 1800C, thời gian ép cho mức nhiệt độ phút/1mm chiều dày Ép lặp lại lần Các mẫu dán dính kiểm tra độ bền kéo vng góc trung tâm nghiêncứu Chế Biến Lâm Sản, Giấy Bột Giấy thuộc trường Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh (Hình 3.8) Kết sau bảng 3.4: Hình 3.8 Mẫu vỏxe dán dính keo PF Dynosol WG 6111 – Dán dính mặt phía ngồi vỏxe – Dán dính mặt phía ngồi với mặt phía vỏxe 66 Hình 3.9 Các mẫu thử kéo vng góc Bảng 3.4 Kết thử độ bền kéo vng góc lớp keo PF dán vỏxe Ký hiệu Kích thước mẫu (cm) mẫu Diện tích Pmax (kG) Độ bền kéo mẫu (cm2) đọc mối dán máy Chiều dài Chiều rộng keo (kG/cm2) 8,04 3,48 27,9792 136,9 6,72 8,15 3,47 28,2805 136,9 6,54 8,20 3,56 29,192 121,8 6,84 8,08 3,45 27,876 110,2 7,96 8,12 3,58 29,0696 136,9 8,17 8,25 3,51 28,9575 207,6 7,59 8,01 3,56 28,5156 134 9,28 8,07 3,54 28,5678 136,9 9,37 8,17 3,47 28,3499 136,9 8,93 Nhận xét: Cả mẫu dán keo PF Dynosol WG 6111có độ bền kéo vng góc caoso với tiêu chuẩn quy định kéo vng góc vándăm theo tiêu chuẩn TCVN 7756 – 9: 2007 Tuy nhiên, trị số cụ thể mẫu thử cho thấy: Mẫu dán mẫu dán mặt ngồi vỏxe có độ bền kéo thấp 67 Mẫu mẫu dán mặt ngồi mặt vỏxe có độ bền kéo thấp thứ hai Mẫu mẫu dán mặt vỏxe có độ bền kéo cao Điều giải thích sau: Mối dán mẫu tính tồn diện tích mẫu, thực chất diện tích chịu lực mối dán gồm diện tích đường gân mặt ngồi vỏxe Những đường gân tiếp xúc khơng trùng khớp mà lệch nên tổng diện tích dán dính nhỏ tổng diện tích bề mặt đường gân mặt ngồi vỏxe Nên mẫu có trị số bền kéo vng góc nhỏ Mẫu thứ dán mặt ngồi mặt nên diện tích mối dán gồm diện tích đầy đủ đường gân nên tổng diện tích chịu lực mối dán lớn trường hợp mẫu Mẫu dán mặt nên tổng diện tích chịu lực đầy đủ nên có trị sốcao Mặc dù vậy, mẫu thử cho thấy khả dán dính vật liệuvỏxe keo PF đạt trị số tiêu chuẩn mối dán dính vándăm 3.2.2 Thí nghiệm dán dính vỏxephếliệu với gỗcaosu keo PFDynosol WG 6111 Vỏxephếliệugỗcaosu dày 5mm dán với keo PF Dynosol WG 6111.Kích thước mẫu thử ghi bảng 3.6 Các thơng số dán dính sau: lượng keo 150g/m2, nhiệt độ 1800C, áp lực ép 1,85 MPa, thời gian ép phút (Hình 3.9) Chiều dày mảnh vỏxe 3,54mm Khi nén ép xong chiều dày vỏxe 3,07 Độ lún nén 13,28% Mẫu thử gồm loại: dán gỗ với mặt vỏxe dán gỗ với mặt ngồi vỏxe Kết kiểm tra mẫu thử ghi bảng 3.5 68 Hình 3.10 Các mẫu thử kéo vng góc mối dán vỏxegỗcaosu Bảng 3.5 Kết thử độ bền kéo vng góc lớp keo PF dán lớp ngồi vỏxephếliệu với gỗcaosu Ký Kích thước mẫu (cm) hiệu Diện tích Pmax (kG) Độ bền kéo mẫu (cm2) đọc mối dán máy mẫu Chiều dài Chiều rộng keo (kG/cm2) 8,14 3,48 28,3272 62,31984 2,2 8,17 3,52 28,7584 66,4319 2,31 8,11 3,55 28,7905 68,8093 2,39 8,23 3,49 28,7227 199,91 6,96 8,07 3,53 28,4871 204,2525 7,17 8,21 3,57 29,3097 213,6677 7,29 Độ bền kéo vng góc lớp keo PF dán lớp vỏxephếliệu với gỗcaosu có trị số thấp so với lớp ngồi vỏxephếliệu với gỗ 69 3.2.3 Khối lượng thể tích ván hỗn hợp Khi sửdụng loại vật liệu khác khối lượng thể tích tính theo cơng thức sau [ 20, trang 33 ]: = (1 p1 + 2 p2 + … + npn) Trong đó: khối lượng thể tích thảm dăm hỗn hợp 1; 2 … khối lượng thể tích dăm thành phần hỗn hợp p1; p2 … tỷ lệ dăm thành phần hỗn hợp Khối lượng thể tích hỗn hợp dămvỏxephếliệudămgỗcaosu theo tỷ lệ phối trộn dămgỗ /dăm vỏxephế liệu: 75 % -50% - 25% tính sau: 75 = (0,75 0,577 g/cm3+ 0,25 0,929cm3) = 0,665g/cm3 50 = (0,5 0,577 g/cm3+ 0,5 0,929cm3) = 0,753g/cm3 25 = (0,25 0,577 g/cm3+ 0,75 0,929cm3) = 0,841g/cm3 Do dămcaosu bị lún nén khoảng 13,28% nên cần tính thêm lượng dăm bù vào chỗ bị lún ép ván Vì thế, khối lượng thể tích loại ván là: 75 = (0,75 0,577 g/cm3+ 0,25 0,929g/cm3 + 13,28% 0,25 0,929) = 0,696g/cm3 50 = (0,5 0,577 g/cm3+ 0,5 0,929g/cm3+13,28% 0,5 0,929g/cm3) = 0,815g/cm3 25 = (0,25 0,577 g/cm3+ 0,75 0,929g/cm3+13,28% 0,75 0,929g/cm3) = 0,934g/cm3 Theo [21] , vándăm có 75 = 0,696 g/ cm3 vándăm có khối lượng thể tích caoVándăm có 50= 0,753 g/ cm3 25 = 0,934g/cm3 vándăm có khối lượng thể tích cao Như vậy, phối trộn dămgỗdămcaosu với tỷ lệ khác tạo thành loại ván có khối lượng thể tích 70 caocao Nếu khơng tính khối lượng thể tích cho loại ván Khi ép phần tửdăm tham gia vào cấu trúc ván khơng tạo liên kết vững cần thiết Hình 3.10 cho thấy kết ép ván có khối lượng thể tích (0,7 g/cm3) thấp khối lượng thể tích tính tốn (0,755g/cm3) nên khơng tạo liên kết vững chắc, khơng thành ván Hình 3.11.Ván dămvỏxe KLTT 0,7 g/cm3 3.2.4 Trị số áp lực ép Trị số áp lực ép chọn theo khối lượng thể tích ván bảng 2.5 khối lượng thể tích ván 0,696 chọn áp lực ép 1,8 MPa, khối lượng thể tích ván 0,815 trị số áp lực ép ván 2,2, sửdụng phép nội suy trị số áp lực ép từ khối lượng thể tích 0,7kg/m3 chiều dày 16 – 19 mm đến khối lượng thể tích 0,8g/cm3 chiều dày 16 – 19 mm, tìm trị số áp lực ép ván có khối lượng thể tích 0,934 g/cm3 2,8 MPa 3.2.5 Chọn tỷ lệ dămvỏxedămgỗcaosu thích hợp 3.2.5.1.Vật liệu thí nghiệm + Dămcơngnghệnghiềntừgỗcaosu + Dăm cắt từvỏxephếliệu (loại vỏxe bánh gắn động cơ) + Keo PF Dynosol WG 6111 71 3.2.5.2 Tính tốn vật tư thí nghiệm + Quy cách ván thí nghiệm: 320 x 320 x 18mm + Tỷ lệ phối trộn dămgỗ /dăm vỏxephế liệu: 75 % -50% - 25% + Lượng keo PF 13% + Lượng dăm: ván 75% lượng dămgỗcaosu 977 g, dămvỏxephếliệu 323 g, lượng keo PF 167,7 g, khối lượng thể tích ván 0,7 g/cm3 + Lượng dăm: ván 50% lượng dămgỗcaosu 751 g, dămvỏxephếliệu 751 g, lượng keo PF 195,3 g, khối lượng thể tích ván 0,815 g/cm3 + Lượng dăm: ván 25% lượng dămgỗcaosu 430 g, dămvỏxephếliệu 1291 g, lượng keo PF 223,7 g, khối lượng thể tích ván 0,934 g/cm3 3.2.5.3 Chế độ ép ván +Nhiệt độ ép 1800C + Thời gian ép: 1phút / mm chiều dày + Áp lực ép: 1,8 – 2,2 – 2,8 MPa tương ứng với loại KLTT Thí nghiệm lặp lại lần với loại ván 3.2.5.4 Kết Mẫu kiểm tra tính chất Trung tâm nghiêncứu Chế biến lâmsản Giấy Bột giấy Kết kiểm tra ghi bảng 3.6: Bảng 3.6.Tính chất vándăm hỗn hợp vỏxedămgỗcaosu theo tỷ lệ khác Loại dăm Tính chất ván theo tỷ lệ (%) dămGỗcaosu % 75 50 25 Vỏxephếliệu % 25 50 75 Độ bền uốn tĩnh MPa 14,6 18,8 11,2 Tỷ lệ trương nở % 3,6 3,2 8,7 72 Theo kết thí nghiệm, chọn ván có tỷ lệ kết cấu dămgỗcaosu / dămvỏxephếliệu = 50/50 So với tiêu lý vándămsửdụng điều kiện khơ [TCVN 7754 :2007] tỷ lệ hỗn hợp dămvỏxephếliệu /dăm gỗcaosu 50% có độ bề uốn tĩnh xấp xỉ trị số u cầu tiêu (12,8 MPa so với [11]) vánsửdụnglàm nội thất điều kiện khơ; tỷ lệ trương nở thấp tiêu vándăm khơng chịu tải, sửdụng điều kiện ẩm (4,6% so với [13%]) Trên sở kết thí nghiệm, chúng tơi chọn tỷ lệ hỗn hợp dăm 50% Hình 3.12.Mẩu ván theo theo tỷ lệ 75%; 50% ; 25% ; 0% dămvỏxe 3.3 NGHIÊNCỨU THƠNG SỐCƠNGNGHỆ ÉP VÁNTỪ HỖN HỢP VỎXEPHẾ LIỆU, DĂMGỖCAOSUVÀ KEO PF 3.3.1 Thơng sốcơngnghệ tham gia q trình tạo sản phẩm Trên sở thơng số điều khiển có khả ảnh hưởng trực tiếp đến khả tạo ván chúng tơi lựa chọn thơng nhiệt độ ép thời gian giữ sản phẩm máy Mức thay đổi thơng sốcơngnghệ ma trận thực nghiệm sau: 73 Bảng 3.7 Mức thay đổi thơng sốcơngnghệ Thơng số Ký hiệu Nhiệt độ X1 Thời gian X2 Đơn vị Mức thay đổi –α –1 +1 +α C 150 150 170 190 190 Phút 20 20 30 40 40 3.3.2.Quy hoạch thực nghiệm Các thí nghiệm tiến hành theo kế hoạch trung tâm hợp thành trực giao: Số thí nghiệm tính theo cơng thức: N = N0 + N1 + Nα N0 = số thí nghiệm tâm N1= 2n = 22 = Nα = 2.2 = 2.2= N = + 22 + 2.2 = Thí nghiệm lặp lại lần, tổng số 27 thí nghiệm Trị số tay đòn α (hay điểm sao) tính theo cơng thức: α = √√2n-2(2n + 2n + 1) – 2n – p – n: sốyếutố ảnh hưởng (n = 2) p: Sốyếutố rút gọn Ở thực thí nghiệm yếutố đầy đủ TYĐ nên p = 0, thay n p vào biểu thức α: α = √√22-2(22 + 2.2 + 1) – 22 – – = Đặt biến số: X1 – nhiệt độ bàn ép, X2 – Thời gian giữ sản phẩm máy 74 Các yếutố kiểm tra: – Độ bền uốn tĩnh Y1 –Tỹ lệ trương nở Y2 Bảng 3.8.Ma trận thực nghiệm X2 (phút) Số TN X1 (0C) +1 +1 +1 –1 – +1 –1 –1 0 –α +α +α –α Y1 Y2 Các thí nghiệm khơng thiết phải thực theo thứ tự bảng Y1 Y2 giá trị trung bình tiêu chất lượng ván theo tiêu chuẩn Trong trường hợp chúng tơi chọn tiêu trương nở độ bền uốn tónh để kiểm tra theo tiêu chuẩn [TCVN 7754: 2007 trang 41 bảng 4.] 3.3.3 Thí nghiệm Quy cách ván thí nghiệm : 320 x 320 x 18 mm Khối lượng thể tích : 0,850 g/cm3 Lượng dămgỗcaosu : 50% Lượng dămvỏxe : 50% Lượng keo PF : 13% Trộn keo : 75 Dămgỗcao su, dămvỏxephếliệu cho vào thùng trộn, đảo khoảng 20 giây, sau đổ lượng keo định lượng vào thùngtrộn đảo phút Tốc độ đảo trộn 70 vòng/phút: Trộn hỗn hợp dămvỏxephếliệudămgỗcaosu với keo P-F trộn dămgỗ – keo, nhiên lượng keo khơng thấm vào dămvỏxe nên dễ nhận thấy mức độ bám ướt keo bề mặt dăm Hình 3.13 Thùng trộn keo Lên khn Lên khn q trình trải thảm để tạo thành khn trước ép sơ ép có gia nhiệt thành sản phẩm vándăm Q trình lên khn dăm sau trộn keo đưa lên thiết bị trải thảm để rải thành thảm dăm nhằm mục đích tạo tảng kết cấu, kích thước khối lượng thể tích ván đặt Do điều kiện thí nghiệm nên đề tài chọn phương án trải thảm thủ cơngDăm sau trộn keo trải vào khn gỗ nén ép tay (ép sơ bộ) để giảm chiều cao khoang máy ép nhiệt Thí nghiệm thực với ván lớp Ép nhiệt Ép nhiệt cơng đoạn quan trọng cơngnghệsảnxuấtván dăm, liên quan mật thiết đến tính chất học ván 76 Q trình ép nhiệt, tác dụng nhiệt độ, áp suất, thời gian ép làm cho keo đóng rắn, phơi ván đạt đến chiều dày khối lượng thể tích định Trong đề tài sửdụng máy ép nhiệt tầng với thơng số chế độ ép xác định sau: Nhiệt độ: Nhiệt độ thay đổi khoảng: 150, 150, 170, 190, 1900C Thời gian ép: Thời gian ép thay đổi khoảng 20; 20, 30;40; 40 phút Áp suất ép nâng lên xấp xỉ 2,4 MPa Sau cho giảm dần thời gian cuối van chỉnh áp (đường 2) Áp lực ép (phút) Thời gian ép Ổn định ván Hình 3.14 Diễn biến q trình ép nhiệt Sau ép nhiệt, vánlàm nguội để ổn định trạng thái ứng suất, hạn chế cong vênh hút ẩm trở lại khơng Ván mẫu bảo quản mơi trường phòng thí nghiệm với nhiệt độ khoảng 27 oC, độ ẩm tương đối khơng khí khoảng 65% lưu thời gian 48 trước gia cơng mẫu Sau ván thí nghiệm gia cơng thành mẫu để kiểm tra tính chất theo tiêu chuẩn 77 Hình 3.15: Máy ép gia nhiệt 3.3.4 Kết thí nghiệm Kiểm tra tình chất ván theo tiêu chuẩn TCVN7751: 2007, TCVN 7756 – 5: 2207 ; TCVN 7756: 2007 Kết sau: Bảng 3.9.Ứng suất uốn tĩnh Số X1 X2 TN (0C) (phút) Y1 Y2 Y2 190 40 13,76 13,52 13,37 190 20 15,84 15,58 15,29 150 40 12,77 12,63 12,46 150 20 10,46 10,25 10,15 170 30 19,97 19,86 19,67 150 30 12,19 11,9 11,82 190 30 24,16 23,8 23,71 170 40 16,83 16,36 16,21 170 20 14,42 14,23 14,11 78 Bảng 3.10 Trương nở Số TN X1 (0C) X2 (phút) Y1 Y2 Y2 190 40 8,12 8,39 8,45 190 20 6,46 6,87 6,86 150 40 8,0 8,29 8,47 150 20 10,34 10,60 10,75 170 30 4,12 4,43 4,56 150 30 9,53 9,78 9,82 190 30 2,08 2,21 2,47 170 40 6,41 6,6 6,79 170 20 7,29 7,57 7,66 Sửdụng phần mềm xử lý sốliệu OPT Viện Cơ Điện Nơng Nghiệp Việt Nam kết sau: Phương trình tương quan biến số dạng mã sau: Yut = 18,238 – 5,638 X1 – 3,738X1X1 – 2,318 X2 – 1,205X2X1 – 5,088X2X2 Phương trình dạng thực: Yut (dạng thực) = 226,01 + 2,8594 X1 – 0,00935 X1X1 + 3,2758 X2 – 0,006 XX1X2 – 0,051X2X2 Ytn= 4.458 + 0.615 X1 + 1.479X12 - 0.271 X2 + 0.975X1X2 Ytn(dạng thực) = 154.74 - 1.373 X1 + 0.00367X12 - 2.38 X2 + 0.00487X1X2 -0.0255X22 Các giá trị tối ưu: + Nhiệt độ: 1830C + Thời gian: 29,6 phút Tính chất ván đạt được: Độ bền uốn tĩnh 22,4 Mpa , tỷ lệ trương nở 2,54% 79 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Vỏxephếliệudămtừgỗcaosu kết hợp để tạo vándăm với chất kết dính keo PF Tỷ lệ loại dăm lựa chọn hợp lý 50/50 (tỷ lệ khác có đặc tính khác) Chế độ ép hợp lý nhiệt độ ép 180 (1830C); thời gian ép hợp lý 29, phút (30 phút) Áp suất ép 1,8 – 2,2Mpa Ván có khả chịu nước làm việc điều kiện ẩm : Độ bền uốn tónh : 22.4Mpa ( Tiêu chuẩn : 14 Mpa) Độ trương nở theo chiều dày: 2.54% ( Tiêu chuẩn : 14%) 4.2 Kiến nghị Máy thiết bị chế tạo dămtừvỏxephếliệu chưa có để tạo dăm dự kiến Cơngnghệnghiêncứu luận văn bước đầu, cần tiếp tục nghiêncứu hồn thiện ... hội hướng cần nghiên cứu cần tiến hành Với suy nghĩ đó, chúng tơi đề xuất đề tài: Nghiên cứu số yếu tố cơng nghệ tạo ván từ vỏ bánh xe máy phế liệu dăm gỗ Cao su sử dụng làm ván Copha xây dựng”... gỗ phế liệu nơng nghiệp để sản xuất ván dăm nhiều người nghiên cứu Nghiên cứu sản xuất ván dăm từ cọng dừa nước (Nguyễn Trọng Nhân – 1993); Nghiên cứu số yếu tố cơng nghệ sản xuất ván dăm từ xơ... nghiên cứu + Vỏ xe phế liệu: vỏ xe MơTơ + Dăm gỗ cao su + Keo PF 16 1.2.4.2.Thơng số cơng nghệ Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến chất lượng ván dăm từ hỗn hợp vỏ xe phế liệu, dăm cao