công nghệ sản xuất ván dăm, tái chế và thu hồi gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BÁO CÁO TIỂU LUẬN MƠN THU HỒI VÀ TÁI SINH TÀI NGUYÊN TÁI CHẾ VÀ THU HỒI GỖ MỤC LỤC CHƯƠNG I MỞ ĐẦU Như biết, gỗ nguồn nguyên liệu thông dụng phổ biến, sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Khi nói đến gỗ người ta nghĩ đến rừng ngược lại Từ đinh, lim, sến, táu cứng bền sắt (nên gọi tứ thiết) nguyên liệu xây dựng đình chùa, lăng t ẩm, có đ ộ b ền hàng ngàn năm đến lát chun, cẩm lai, vàng tâm, giáng h ương r ất ưa chu ộng để làm đồ gia dụng, đồ thủ công mĩ nghệ loại g ỗ thông th ường đ ể làm nhà cửa từ gỗ chống lò hầm mỏ đến cành củi, mẩu than … t ất c ả đ ều từ rừng mà Rừng giữ vai trò điều hòa khí hậu, bảo vệ sống Rừng xanh bạt ngàn phổi khổng lồ lọc khơng khí, cung cấp ngu ồn d ưỡng khí trì sống cho người Có loại rừng chắn gió, chắn cát ven bi ển Có lo ại r ừng ngăn nước lũ núi Rừng giúp người hạn chế thiên tai Đặc bi ệt, r ừng khu bảo tồn thiên nhiên vơ giá với hàng ngàn lồi chim, lồi thú quý giá, ngu ồn đề tài nghiên cứu bất tận cho nhà sinh vật học Rừng ngập mặn tường thành ngăn chặn bão gió, sóng thần, lũ lụt,… Đối với dân tộc Việt Nam, rừng gắn chặt với chặng đường lịch sử Trong kháng chi ến ch ống ngoại xâm, rừng trở thành cách mạng: “rừng che đ ội, r ừng vây quân thù” Thời nay, rừng nơi nghỉ ngơi, an dưỡng, ểm tham quan du l ịch c người Gỗ giữ vai trò khơng quan trọng đ ời sống từ xưa đ ến người Cùng với phát triển Khoa học kĩ thuật gỗ có nhiều ứng dụng đời sống sản xuất giấy, cơng trình ngh ệ thu ật, v ật trang trí, làm đồ trang trí nội thất,…Cơng dụng cụ thể gỗ: o Gỗ nguyên liệu, vật liệu người sử dụng lâu đời rộng rãi, vật tư chủ yếu kinh tế quốc dân o Trong văn kiện thức từ trước tới nay, phủ Việt Nam xếp gỗ đứng hàng thứ ba sau điện than o Gỗ sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp, nơng nghiệp, giao thơng vận tải, khai khống, kiến trúc, xây dựng, khai khống, … o Ngồi ra, gỗ dùng làm văn phòng phẩm, nhạc cụ, dụng cụ thể thao, đóng toa tàu, thùng xe, thuyền, phà, cầu cống, bàn ghế, dụng cụ học sinh, đồ dùng gia đình, cơng sở chun dùng bệnh viện, thư viện,… Tuy nhiên, trình sử dụng gỗ bị hư hại trình sản xuất có phế phẩm thừa gỗ thải ngồi mơi tr ường gây nhiễm môi trường Khi gỗ hư không sử dụng thị hiếu mong muốn đẹp, có cầu có cung, nhẳm đáp ứng nhu cầu người giá gỗ tăng cao nạn khai thác rừng bừa bãi xảy làm ảnh h ưởng không nhỏ đến hệ sinh thái cân trái đất Nguy hại nh ất vi ệc làm phá hủy vành đai rừng phòng hộ, dẫn đến hi ểm h ọa s ạt l đ ất nh ững lũ lớn ngăn chặn gây hậu ghê gớm Cũng lý đó, nhóm đề tài “ công nghệ tái sinh thu hồi gỗ” mong muốn với kiến thức ỏi kỹ sư cơng nghệ hóa học tương lai để đưa nghiên cứu công nghệ ứng dụng việc tái chế lại loại gỗ, b ột g ỗ, Tận dụng tối đa tài nguyên thiên nhiên quý giá, góp ph ần s ức nh ỏ vào b ảo vệ rừng khí hậu trái đất CHƯƠNG II 2.1 TỔNG QUAN VỀ GỖ Khái niệm gỗ a) Hình 2.1 a) Gỗ b) b) Hình chụp cắt lớp gỗ Gỗ dạng tồn vật chất có cấu tạo chủ yếu từ thành phần như: xenluloza (40-50%), hemixenluloza (15-25%), lignin (15-30%) số chất khác Nó khai thác chủ yếu từ lồi thân gỗ Hình 2.2 Phân tử xenluloza (C6H10O5)n Hình 2.3 Phân tử lignin Trái Đất có khoảng ngàn tỷ gỗ, với tốc độ mọc kho ảng 10 t ỷ t ấn năm Gỗ nguồn tài nguyên tái tạo trung hòa cacbon d ồi dào, v ật liệu gỗ quan tâm đặc biệt nguồn lượng tái tạo Năm 1991, có khoảng 3,5 tỷ mét khối gỗ thu hoạch 2.2 Gỗ tự nhiên Chủ yếu khai thác từ loại thân gỗ tr ồng lâu năm G ỗ phân loại thành hai nhóm chính, gỗ mềm gỗ cứng Cây xanh hai kim (gấu nón có kim hình màu xanh quanh năm) rụng (có phẳng mà rơi vào mùa thu) Gỗ xuất phát từ kim gọi gỗ mềm gỗ đến từ rụng gọi g ỗ c ứng Mặc dù điều khoản cho thấy gỗ mềm mềm mại dễ dàng để cắt định hình gỗ cứng cứng khó khăn để hình khơng phải trường hợp Ví dụ, gỗ balsa ghi nhận cho nhẹ nhàng mềm mại nó, th ực s ự phân lo ại gỗ cứng Hình 2.4 Gỗ ván gỗ tự nhiên Hầu hết loại gỗ tự nhiên có tính chất coi nhược điểm co giãn, cong vênh, tùy loại gỗ có đ ộ co giãn, cong vênh khác nhau, để sử dụng hiệu chất li ệu gỗ tự nhiên phải hiểu rõ thuộc tính loại gỗ Gỗ có đặc điểm chủ yếu: • • • Dẻo dai Giãn nở Liên kết chắn Trong thớ cây, tom gỗ kết hợp nước với xơ thân Việc x lý gỗ bao gồm cơng đoạn chủ yếu phơi nước than t ẩm sấy, cơng đoạn cơng đoạn tẩm sấy quan trọng cần thi ết nhất, làm cho thớ gỗ ổn định, liên kết với t ạo nên th ế gi ằng Khi tẩm sấy tính chất sinh học gỗ thay đổi, gỗ tr lên dẻo dai, ch ắc, có th ể chịu va đập, uốn nắn việc tạo hình Vật liệu gỗ gắn kết với kiến trúc nội thất từ ban đầu Đi ều dễ nhận thấy ưu điểm gỗ tính thẩm mỹ mà cụ th ể vẻ đẹp Một sản phẩm gỗ tự nhiên cấu tạo sợi gỗ Tom g ỗ hình thành sợi gỗ có lỗ rỗng tom gỗ ảnh hưởng tr ực ti ếp t ới y ếu t ố quan trọng độ ổn định gỗ Dù biến thể gỗ lại mang đặc tính mới, th ể mạnh điểm yếu chất liệu Đơi mang ưu điểm ưa khí hậu nhiệt đới ẩm, có lợi bề mặt tự nhiên, có khả ứng dụng hồn hảo chức s dụng Và đặc biệt gỗ tự nhiên lại mang giá trị thẩm mỹ, hợp v ới văn hóa quan niệm người Việt Nam xưa Nhưng ưu ểm cho hiệu sử dụng tốt Dựa vào đặc tính gỗ, người ta có th ể lựa ch ọn dùng cho bối cảnh phù hợp Ở Việt Nam, điều kiện khí hậu nóng ẩm, hanh khơ nên khả co giãn gỗ thường xảy Nó bị nứt, mối mọt, cong vênh mục nát theo thời gian Bởi vậy, việc bảo vệ gìn giữ s ản ph ẩm g ỗ công vi ệc không đơn giản Việc gia công không tốt làm phản tác dụng c g ỗ Khi g ỗ bộc lộ nhược điểm nhạy cảm với thời tiết, biến dạng, cong vênh, co ngót hay nứt nẻ cách khắc phục gia công tốt, l ựa ch ọn không gian s dụng phù hợp với tính chất gỗ Thực tế cho thấy, gỗ không kén màu sắc không gian G ỗ có th ể k ết hợp với chất liệu từ thơ sần, gai góc, đến bóng nhẵn Đặc biệt, ứng dụng điều kiện đòi hỏi linh hoạt, gỗ sẵn sàng tồn khơng gian có nhiều kiểu hình khối phong cách khác nhau, hi ện đại truy ền th ống Điều cần thiết định sử dụng gỗ phải xác định rõ mục đích Mỗi loại gỗ có ưu, nhược điểm khác nhau, sử dụng hợp lý giúp tăng tuổi thọ Đối với loại gỗ chịu nước, nên ưu tiên sử dụng môi trường nước Ngược lại, loại gỗ cứng nên dùng n cần va đập ví dụ cầu thang thường làm gỗ lim, sàn nhà gỗ tự nhiên thường dùng gỗ căm xe… Thơng thường, gỗ mềm sử dụng làm đồ gia dụng Nhưng gỗ cứng phải sử dụng làm cầu thang, sàn nhà, nơi thường chịu lực G ỗ muốn dùng hợp lý, không ứng biến tùy theo chất li ệu kèm, màu s ắc ch ủ đ ạo, hay t ỷ l ệ tương quan, mà phải tơn trọng theo phong cách kiến trúc thi ết k ế sản phẩm Để kết hợp với nhiều loại vật liệu khác, người ta phải n ắm đ ược tính ổn định biến dạng gỗ, bên cạnh yêu cầu màu sắc, g ỗ ph ải có tính chất lý, hóa phù hợp với kết cấu, biến dạng, chịu lực nó, đ ể lựa ch ọn, thi công cách hợp lý, hiệu công sử dụng 2.2.1 Ưu điểm Bền theo thời gian: Vật liệu gỗ tự nhiên thường có độ bền cao, s ố loại gỗ thuộc dạng quý Pơ mu, Giáng Hương, Đinh Hương, G ụ, Tr ắc … gia tăng giá trị gỗ theo thời gian sử dụng Đẹp: Gỗ tự nhiên mang vẻ đẹp tự nhiên, hình vân gỗ nét đặc trưng loại gỗ , khơng có hai loại gỗ có vân gi ống nhau, t xưa người am hiểu gỗ nhìn vân gỗ để nhận di ện lo ại g ỗ, gi ống vân tay người Tuỳ vào sở thích người mà chọn loại vân gỗ, màu sắc sơn phù hợp Thông thường người ta thường s ơn màu cánh gián, màu nâu vàng nhạt đậm tùy s thích người, ho ặc có th ể gi ữ màu tự nhiên gỗ… Bền với nước : Ưu điểm bật gỗ tự nhiên có độ bên cao ti ếp xúc với nước, tất nhiên phải tẩm sấy, sơn bả kỹ không hở mộng Chắc chắn : Như nói chắn gỗ tự nhiên cao cho dù bạn chọn loại gỗ nữa, so v ới gỗ cơng nghi ệp g ỗ t ự nhiên chắn Thẩm mỹ, họa tiết : Gỗ tự nhiên có nhiều kích thước khác tạo nên phong phú, với gỗ tự nhiên người thợ chế tạo họa tiết, kết cấu mang tính mỹ thuật , điều thường không làm gỗ công nghiệp gỗ cơng nghiệp sản xt theo có độ dày cố định gi ới hạn, mà ghép gỗ vào với gỗ tự nhiên Phong cách: Cổ điển, ấm cúng, sang trọng 10 Chiều dài Chiều rộng (Theo chiều dọc thớ gỗ) (Theo chiều ngang thớ gỗ) Chiều dày Dăm gỗ dùng làm nguyên liệu sản xuất bột giấy ván sợi 20 ÷ 35 10 ÷ 35 3÷7 Dăm gỗ dùng làm nguyên liệu sản xuất ván dăm thông dụng ≤ 20 Lớp mặt: ≤ 1,25 Lớp mặt: ≤ 1,25 Lớp ≥ 1,25 Lớp ≥ 1,25 Tỷ lệ dăm gỗ có kích thước theo bảng không 85% 4.2.2 Chất lượng dăm gỗ Dăm gỗ phải sạch, không lẫn loại tạp chất rắn như: đất, cát, đá, sỏi, than, mùn cưa, kim loại, thủy tinh, sành, sứ… Vỏ sót lại dăm gỗ khơng vượt q 5% Chú thích: Trong trường hợp có yêu cầu cao hơn, cho phép khách hàng nhà sản xuất thỏa thuận riêng Độ ẩm để tính tốn 50% Tỷ lệ mục, mốc, mắt chết khơng vượt 1% 4.3 Băm dăm Máy băm dăm thị trường đa dạng chủng loại cơng dụng Vì nhà sản xuất phải lựa chọn loại máy phù hợp với loại dăm gỗ yêu cầu loại ván cần sản xuất 47 Một số loại máy băm dăm gỗ 48 Máy băm dăm đặt nơi tập trung nguyên liệu g ỗ g ần đường vận chuyển gần trạm biến điện Nếu máy dùng động diezen khơng cần gần trạm điện Máy phải có lán che mưa cao thống, m ỗi ca máy băm 50 nguyên liệu Máy phải có cửa nhập liệu Trên thân máy có cấu tạo c ửa đ ể tháo l ắp điều chỉnh dao băm, đồng thời có hệ thống bu lông để điều chỉnh dao tỳ đảm bảo đạt kích thước dăm tiêu chuẩn Sau băm khoảng 50 dăm phải ngừng l ại để tháo dao băm mài cho sắc 49 4.4 Máy nghiền dăm Số lượng búa nghiền : 36 Cơng suất làm việc : tấn/h, - Kích thước mùn cưa đầu : 25% Thành phần khác : max 0,3p/l • Axit Oleic Điểm đơng đặc :< 8oC Lượng iot : 90 105 Độ axit : 195 200 Hàm lượng nước : max 0,5% 4.8 Trải khảm tạo hình Khâu trải dăm thực thủ công hay máy, dăm rải vào khuôn, chiều dày bánh dăm sau trải 18 cm Đối với ván dăm lớp dăm trải theo lớp yêu cầu công đoạn sau : Dăm phải trải đồng để tạo ván có khối lượng thể tích thống nhất, co rút dãn nở phận ván tương đối đồng để ván bị cong vênh Cân kết cấu ván dăm mấu chốt để tránh biến dạng sản phẩm.Do nên tuân thủ theo nguyên tắc đối xứng sản xuất ván dăm 56 Máy trải khảm Bố trí trục hình xoắn nằm ngang tạo thảm làm láng bề mặt thảm, bề dày thảm ban đầu đồng 250mm (ván dày 17mm) ,băng tải vận chuyển thảm ép sơ Sau tạo thảm, thảm cân trọng lượng thông qua hệ thống cân đặt phía băng tải, đo độ ẩm thơng qua mắt điện tử đượcbố trí phía bề mặt thảm 4.9 Ép sơ Sau trải dăm xong, tiến hành ép sơ bộ.Ép sơ công đoạn thiếu sản xuất ván dăm Mục đích ép sơ nén ép phần tử dăm sát lại gần để giảm bớt khoảng trống, hốc rỗng thảm dăm, đẩy không khí bên thảm dăm ngồi, đảm bảo cho giai đoạn ép nhiệt tăng nhanh ép không tải mà không gây tượng nổ ván khơng khí khơng kịp ngồi gây nên.Trong sản xuất cơng nghiệp q trình vận chuyển xưởng dăm bị dịch chuyển, cạnh ván bị vỡ Những khuyết điểm bị loại bỏ ép sơ bộ, nghĩa nén cho dăm sít lại nhiệt độ thường, làm cho thảm dăm có 57 cường độ định, giúp giảm chiều cao khoang ép, rút ngắ n thời gian ép nhiệt Sau ép sơ chiều dày bánh dăm lại 8cm Dỡ khn phun ẩm vào bề mặt ván trước ép nóng để ép nóng tạo điều kiện thuận lợi cho truyền nhiệt từ bề mặt vào lõi, đồng thời tạo cho bề mặt ván đạt độ nhẵn bóng tốt Máy ép sơ Ép sơ hệ thống băng tải nén, lực căng băng tải 33,3 bar, cơng suất 91kw, ép thảm sợi 1/4 bề dày so với ban đầu, sau ép xong thảm sợi đàn hồi lại Thảm sợi cưa cắt dọc bên bề rộng Hai bên băng tải có bố trí mắt điện tử cảm biến làm nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ băng tải, điều chỉnh động băng tải giàn góp 58 Giàn góp 4.10 Ép nhiệt Ép nhiệt có ảnh hưởng lớn đến nhiều tính sản phẩm ván dăm, đặc biệt khối lượng thể tích, cường độ uốn tĩnh Nhiệm vụ ép nhiệt làm cho keo đóng rắn, ép ván dăm đến chiều dày theo yêu cầu Trước ép nhiệt phải gia nhiệt cho bàn ép đạt đến nhiệt độ theo yêu cầu Vì nhiệt độ khơng đạt đặt bánh dăm vào phải khoảng thời gian để chờ nhiệt độ đạt yêu cầu, khoảng thời gian bề mặt ván đóng rắn ẩm đầy bên làm cho ván dễ bị phồng rộp tách lớp Ván ép nhiệt tiến hành với áp lực P cố định, nhiệt độ thời gian thay đổi cho loại ván 4.11 Khâu xử lý ván Ván sau lấy khỏi bàn ép nóng ván chênh lệch độ ẩm nhiệt độ bên bên ván Do phải điều hoà ván với mục đích làm cân độ ẩm, loại bỏ lực phát sinh bên gây cong ván Trong sản xuất có nhiều cách xử lý ván: phương pháp xếp đống làm nguội cục làm cho bề mặt ván dăm nguội đến nhiệt độ 38 – 60 oC, sau xếp 59 đống chặt có kê, phương pháp cho ván vào cánh quạt dạng trống quay làm cho ván nhanh nguội Ván sau xử lý tiến hành rọc cạnh, chà nhám cắt mẫu để thử tính chất lý 4.12 Cắt cạnh Cưa cắt ngang làm nhiệm vụ cắt rìa dọc theo chiều dài ván theo quy cách (chiều rộng 1830 mm) Sau hệ thống lăn tiếp tục vận chuyển ván sang để cắt rìa theo chiều rộng Tại có bố trí cưa cắt ngang hệ thống giữ chặt ván, cưa bên làm nhiệm vụ rọc rìa dọc theo chiều rộng, cưa cắt ngang làm nhiệm vụ cắt đôi chiều dài ván thành theo quy cách (1830 – 2440 mm) 4.13 Chà nhám Cuối cùng, sản phẩm ván dăm ép trải qua trình chà nhám, đánh bóng tồn diện nhằm đảm bảo chất lượng bề mặt độ dày quy định Nó cắt khoan định dạng theo tiêu chuẩn sản phẩm khác 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ ÉP VÁN DÁN NHIỀU LỚP TS Nguy ễn Hồng Minh thuộc Trung tâm nghiên cứu chuyển giao Công nghệ Công nghi ệp rừng Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Hà Nội, 12/2010 Dây chuyền sản xuất gỗ ván dăm Công ty Cổ phần SAHABAK tri ển khai đầu tư xây dựng hoàn thành đưa vào sản xuất tháng 6/2012 http://en.wikipedia.org Viện Khoa học công nghệ Việt Nam 61 ... Hội đồng hạt sản xuất ván dăm (Particleboard) Ván dăm sản phẩm gỗ chế biến Nó thực thân thiện mơi trường, xây dựng từ nén phế liệu gỗ vụn tái chế gỗ, sản xuất với loại nhựa Nó rẻ bền gỗ cứng, cứng... lý gỗ công nghi ệp s ự liên k ết gỗ mà ta sản xuất chi ti ết mỹ thu ật nh gỗ tự nhiên (đường soi, họa tiết, hoa văn…) Tuổi thọ đồ nội thất gỗ công nghiệp thi công tốt 10 năm 2.4 Phân loại gỗ. .. sản xuất composite gỗ- nhựa Xây dựng bước công ngh ệ tạo bột gỗ Keo tai tượng sản xuất composite gỗ- nhựa từ phế liệu gỗ mùn cưa, phoi bào, bìa bắp Xác định ảnh hưởng tỷ lệ khối lượng gỗ nhựa tái