Bước đầu nghiên cứu sử dụng phương pháp xẻ hình sao trong sản xuất ván ghép thanh từ gỗ keo tai tượng (acacia mangium willd)

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ***** VŨ TẤT ĐẠT BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP XẺ HÌNH SAO TRONG SẢN XUẤT VÁN GHÉP THANH TỪ GỖ KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILLD) LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Tây, 2006 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ***** VŨ TẤT ĐẠT BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP XẺ HÌNH SAO TRONG SẢN XUẤT VÁN GHÉP THANH TỪ GỖ KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILLD) Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị công nghệ gỗ, giấy Mã số: 60-52-24 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM VĂN CHƯƠNG Hà Tây, 2006 MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC ĐẠT VẤN ĐỀ CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Nghiên cứu chung Keo tai tượng 1.2 Cấu tạo gỗ keo tai tượng 1.3 Một số tính chất vật lý gỗ Keo tai tượng 1.4 Một số tính chất học gỗ Keo tai tượng 1.5 Thành phần hoá học 1.6 Một số kết luận chung gỗ Keo tai tượng 1.7 Khả sử dụng gô Keo tai tượng công nghiệp chế biến gỗ Trang 5 9 10 CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sự ảnh hưởng tính chất gỗ keo tai tượng trình gia công chế biến 2.2 Lý thuyết công nghệ xẻ 2.3 Lý thuyết công nghệ sấy 2.4 Cơ sở lý thuyết ván ghép 11 11 CHƯƠNG III GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP XẺ HÌNH SAO VÀ VÁN GHÉP THANH VỚI THANH GHÉP DẠNG TAM GIÁC 3.1 Phương pháp xẻ hình 3.2 Một số đặc điểm khác phưong pháp xẻ hình ván ghép với ghép dạng tam giác 3.2.1 Một số đặc điểm bật phương pháp xẻ hình 30 12 19 23 30 34 34 3.2.2 Một số đặc điểm quan trọng công nghệ sản xuất ván ghép với ghép dạng tam giác 3.3 Những nghiên cứu khuyết tật sở sau trình gia công sấy 3.4 so sánh giá trị mà phương pháp xẻ hình đem lại so với phương pháp xẻ thông thường khác 3.5 Một số giá trị mà ván ghép với ghép ghép dạng tam giác đem lại so với ván ghép thông thường 37 CHƯƠNG IV - THỰC NGHIỆM 4.1 Xẻ sở 4.2 Sấy sở 4.3 Cắt ngắn loại bỏ khuyết tật 4.4 Phay mộng ngón 4.5 Ghép dài 4.6 Gia công sở 4.7 Công đoạn tráng keo ép ván 4.8 Đánh nhẵn 52 52 53 54 55 57 58 59 60 CHƯƠNG V – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 5.1 Nhũng kết nghiên cứu tỷ lệ thành khí phương pháp xẻ hình 5.2 Kết nghiên cứu ván ghép sử dụng phương pháp xẻ hình 5.3 Kết nghiên cứu tính chất vật lý ván ghép sử dụng phwong pháp xẻ hình 5.3.1 Kiểm tra độ ẩm ván 5.3.2 Kiểm tra tỷ lệ biến dạng (cong, vênh) ván 5.3.3 Kiểm tra độ bền uốn tĩnh ván 5.3.4 Kiểm tra độ bền kéo trượt màng keo ván 61 61 40 47 49 62 63 63 64 67 70 CHƯƠNG VI - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 6.1 Những kế luận chung 6.2 Những vấn đề tồn 6.3 Một số đề xuất phương hướng phát triển 73 73 73 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài thạc sỹ khoa học mang tên “Bước đầu nghiên cứu sử dụng phương pháp xẻ hình sản xuất ván ghép từ gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium Willd)" mã số: 60-52-24 công trình nghiên cứu khoa học thân Tôi xin cam đoan số liệu kết đề tài hoàn toàn trung thực chưa sử dụng cho bảo vệ học vị Các thông tin, tài liệu đề tài ghi rõ nguồn gốc Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng khoa học lời cam đoan Hà Tây, ngày tháng năm 2006 Học viên Vũ Tất Đạt LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo, tiến sĩ Phạm Văn Chương hướng dẫn tạo điều kiện giúp đỡ trình hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa đào tạo sau đại học, Khoa chế biến lâm sản, Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng, Trung tâm thí nghiệm thuộc trường Đại học Lâm nghiệp, Viện Lâm Nghiệp Việt Nam, cô giáo, thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp, quan bạn quan tâm, giúp đỡ tác giả hoàn thành công việc ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây, nước ta, phát triển mạnh mẽ kinh tế, gia tăng không ngừng dân số mức độ đô thị hóa ngày cao Vì nhu cầu tiêu dùng người dân tăng lên có nhu cầu lớn gỗ, đặc biệt xây dựng sản xuất đồ mộc Trong rừng tự nhiên ngày bị thu hẹp, trữ lượng gỗ ngày giảm xuống Ngành công nghiệp chế biến gỗ đứng trước nguy thiếu hụt nguyên liệu trầm trọng Trong tình việc chuyển hướng sang sử dụng gỗ rừng trồng làm nguyên liệu cho sản xuất hướng đắn Nước ta nước nhiệt đới, có khí hậu nóng ẩm thích hợp cho sinh trưởng phát triển nhiều loại cây, đặc biệt loài keo (Acacia), loài bạch đàn (Eucalyptus) Chúng có sức tăng trưởng nhanh thích hợp cho việc phủ xanh đất trống, đồi núi trọc trồng dự án triệu rừng Chính phủ Tuy nhiên đặc điểm chung gỗ rừng trồng mọc nhanh gỗ mềm, có khối lượng thể tích từ thấp đến trung bình, độ co rút lớn, tính chất lý không ổn định, độ bền học thấp, ứng suất sinh trưởng tương đối lớn Vì công nghệ gia công thường gây cong vênh nứt nẻ Hơn chúng có đặc điểm hầu hết gỗ rừng trồng mọc nhanh có đường kính nhỏ, điểm bất lợi trình gia công chế biến đồ mộc dân dụng Làm cho khả sử dụng gỗ bị hạn chế, tính linh hoạt không cao, thường sử dụng làm ván xẻ cốt pha, xà gồ, đồ mộc có giá trị sử dụng thấp, làm giảm hiệu kinh tế nhiều Ra đời từ sớm, nhiên phải đến sau năm 1970 ván ghép phát triển mạnh giới Ván ghép bắt đầu phổ biến nước ta vào khoảng năm 1990 phát triển với tốc độ nhanh, sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp như: xây dựng, đóng tàu, đồ mộc, hàng không Sản phẩm có ưu điểm đa dạng kích thước, không kén chọn nguyên liệu, công nghệ sản xuất đơn giản Mặt khác sản phẩm có tính đa dạng kích thước, đồng độ ẩm, sử dụng với nhiều loại liên kết khác nhau, gần với gỗ tự nhiên nên ưa chuộng sử dụng rộng rãi Chính tính không kén chọn nguyên liệu nên loại gỗ rừng trồng mọc nhanh đường kính nhỏ đối tượng nguyên liệu công nghệ sản xuất ván ghép nhiều sở sản xuất Trong thực tế sản xuất nay, đa số xưởng xẻ, xẻ sở từ gỗ rừng trồng áp dụng phương pháp xẻ suốt Là phương pháp xẻ cho tỷ lệ lợi dụng gỗ cao (30-40%) Tuy nhiên việc áp dụng phương pháp làm giảm triệt tiêu ứng suất sinh trưởng gỗ, ván ghép sau sản suất có chất lượng không đồng dẫn tới khuyết tật ván như: cong, vênh, nứt, hở mạch keo, vặn xoắn Làm giảm chất lượng sản phẩm, hiệu sử dụng gỗ không cao Nếu xẻ theo phương pháp xuyên tâm hạn chế nhiều co rút dãn nở gỗ, làm tăng chất lượng mối ghép Nhược diểm phương pháp xẻ xuyên tâm tỷ lệ thành khí thu thấp (20-30%) Vì mà sở sản xuất áp dụng phương pháp xẻ Bài toán đặt cách giải cho hai vấn đề tồn song song là: + Sử dụng phương pháp xẻ để làm giảm cân nội ứng suất gỗ, từ nâng câo chất lượng ván, tăng hiệu kinh tế + Đồng thời phải đảm bảo tỷ lệ thành khí tỷ lệ lợi dụng thu nhằm cao khả sử dụng gỗ Đứng trước yêu cầu thực tế đề tài "Bước đầu nghiên cứu sử dụng phương pháp xẻ hình sản xuất ván ghép từ gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium Willd)" nhằm mục đích thử nghiệm loại hình sản phẩm ván ghép để thỏa mãn yêu cầu đặt là: nâng cao tỷ lệ thành khí gỗ xẻ, đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm phù hợp với trình độ khoa học Lý lựa chọn đề tài 10 Bao gồm có lý chính: - Trong thực tế ván ghép từ gỗ rừng trồng đường kính nhỏ có tỷ lệ lợi dụng gỗ thấp sử dụng phương pháp xẻ thông thường Hiện nguyên liệu tự nhiên ngày khan hiếm, hầu hết loại ván nhân tạo sản xuất từ gỗ rừng trồng nên kích thước nguyên liệu lại hạn chế, phương pháp xẻ thích hợp tỷ lệ thành khí giảm xuống thấp Việc tìm hiểu phương pháp xẻ mới, thích hợp cho loại hình nguyên liệu nhằm nâng cao hiệu kinh tế cần thiết - Khi thay đổi nhằm nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ, đồng thời phải đảm bảo chất lượng sản phẩm Đây yếu tố quan trọng nhằm đánh giá tính hiệu phương pháp xẻ Vì cải tiến phương pháp xẻ, nâng cao tỷ lệ thành khí, khả sử dụng gỗ không cao có hạn chế mặt chất lượng, đồng thời làm giảm hiệu kinh tế Đây nhược điểm số phương pháp xẻ trước - Với nghiên cứu sơ phương pháp xẻ hình thấy phương pháp mới, có nhiều ưu điểm như: Lượng rọc rìa nhỏ; gỗ ván xuyên tâm nên tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu cao, ghép ổn định sử dụng để sản xuất ván ghép mặt khác tạo sản phẩm có độ bền học cao (độ bền uốn, độ bền kéo trượt) Vì bề mặt liên kết keo bề mặt xuyên tâm Khi chịu uốn, màng keo chịu lực nhỏ so với sản phẩm tạo từ xẻ có thiết diện hình chữ nhật Mục tiêu đề tài Mục tiêu tổng quát Sử dụng phương pháp xẻ hình trình sản xuất ván ghép từ gỗ rừng trồng nhằm nâng cao hiệu kinh tế Đồng thời, thiết lập phương pháp xẻ sở công nghiệp sản xuất ván ghép Mục tiêu cụ thể Thiết lập quy trình xẻ ván xuyên tâm mối quan hệ thông số sơ đồ xẻ phương pháp xẻ hình 80 CHƯƠNG VI KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 6.1 KẾT LUẬN CHUNG Gỗ Keo tai tượng: Từ nghiên cứu nước kết luận văn, khẳng định rằng: - Gỗ Keo tai tượng sử dụng làm nguyên liệu cho ván ghép với ghép dạng tam giác - Gỗ Keo tai tượng nên sử dụng làm ván lõi sản phẩm dạng ván ghép có phủ mặt Phương pháp xẻ Qua số nghiên cứu tính toán thấy - Phương pháp xẻ hình phương pháp mới, cho tỷ lệ thành khí cao (64-70%) Có thể sử dụng công nghệ sản xuất ván ghép từ gỗ rừng trồng đường kính nhỏ Sản phẩm ván ghép với ghép dạng tam giác - Ván ghép dạng tam giác từ gỗ Keo tai tượng có độ bền học cao Nên sử dụng kết cấu chịu lực - Khi sản phẩm ván ghép sử dụng phương pháp xẻ hình có tính chất học cao, ổn định kết cấu Các sở xuyên tâm (α = 600) nên tỷ lệ biến dạng cong, vênh ván nhỏ (0,036%) so với tiêu chuẩn cho phép ván ghép thông dụng (