NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NHỰA UREAFORMALDEHYDE VÀ NHỰA PHENOLFORMALDEHYDE

2.2 Tổng quan về keo dán gỗ 2.2.1 Khái niệm giữa keo và nhựa Quá trình dán dính là sự kết hợp giữa hai vật thể trong những điều kiện nhất định dưới tác dụng của chất kết dính.. Do gỗ h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

  

MAI XUÂN TUẤN

NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NHỰA UREA-FORMALDEHYDE

VÀ NHỰA PHENOL-FORMALDEHYDE

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CHẾ BIẾN LÂM SẢN

Thành Phố Hồ Chí Minh

Tháng 5/2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

MAI XUÂN TUẤN

NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NHỰA UREA-FORMALDEHYDE

VÀ NHỰA PHENOL-FORMALDEHYDE

Ngành: Chế Biến Lâm Sản

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn : ThS NGUYỄN THỊ ÁNH NGUYỆT

Thành Phố Hồ Chí Minh

Tháng 5/2012

LỜI CẢM TẠ

Được sự chấp nhận của giáo viên hướng dẫn và sự cho phép khoa Lâm Nghiệp tôi tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp tại phòng thí nghiệm bộ môn Chế biến lâm sản Sau khoảng thời gian thực tế để hoàn thành Luận văn tốt nghiệp một cách thuận lợi đó là nhờ công sức của quý thầy cô Vì vậy để tỏ lòng biết ơn, tôi xin chân thành gởi lời cảm ơn đến:

+Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

+Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp

+Quý Thầy, Cô khoa Lâm nghiệp Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy chúng tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn:

+Bạn bè và gia đình đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài với những ý kiến đóng góp quý báu giúp tôi hoàn thành tốt luận văn này

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu điều chế nhựa Ure Formaldehyde và nhựa Phenol Formaldehyde ” được tiến hành tại phòng thí nghiệm bộ môn Chế Biến Lâm Sản

khoa Lâm Nghiệp Thời gian thực hiện đề tài từ 15/03/2012 đến 15/05/2012 Trong

quá trình tiến hành đề tài đã thực hiện được một số nội dung cụ thể như:

Xác định thông số đầu vào của nguyên liệu

Tiến hành điều chế nhựa Ure Formaldehyde ở các tỉ lệ khác nhau Thu được nhựa có hàm lượng khô 47-58%, độ nhớt 20-26s, thời gian đóng rắn ở nhiệt độ

1500C là 40-50s

Tiến hành điều chế nhựa Phenol Formaldehyde ở các tỉ lệ phenol/formaldehye khác nhau thu được nhựa có hàm lượng khô 45-50% , độ nhớt 21-29s, thời gian đóng rắn ở nhiệt độ 1500C là 55-76s

Ứng dụng nhựa PF vào sản xuất thử ván dăm có độ dày 18 mm, khối lượng thể tích 0,7 g/cm3 với nhiệt độ ép 180ºC, thời gian ép 15 phút, độ dãn nở dày 4,133 % Ứng dụng nhựa UF vào sản xuất ván dán có độ dày 2,8mm, khối lượng thể tích 0,5g/cm3 với nhiệt độ ép 1500C, thời gian ép 6 phút

Mục đích chính của đề tài là tìm ra tỉ lệ phân tử gam tối ưu để ứng dụng trong sản xuất đại trà

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM TẠ i

TÓM TẮT ii

DANG SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

Chương 1MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích – mục tiêu nghiên cứu 2

1.2.1 Mục đích nghiên cứu 2

1.2.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Phạm vi nghiên cứu 2

Chương 2TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan về thị trường keo dán gỗ 3

2.2 Tổng quan về keo dán gỗ 4

2.2.1 Khái niệm giữa keo và nhựa 4

2.2.1 Cơ sở lí luận về dán dính 4

2.2.2 Một số học thuyết dán dính 6

2.3 Phản ứng hóa học tạo keo 9

2.3.1 Phản ứng trùng hợp 9

2.3.2 Phản ứng trùng ngưng 9

2.4 Phân loại keo dán gỗ 10

2.4.1 Phân loại theo nguồn gốc của keo 10

2.4.2 Phân loại theo thành phần chủ yếu có tác dụng dán dính 11

2.5 Các loại keo dán gỗ phổ biến 11

2.5.1 Nhựa Phenol Formaldehyde 11

2.5.1.1 Các giai đoạn phản ứng tạo nhựa Phenol Formaldehyde 11

2.5.2 Nhựa Ure Formaldehyde 13

2.5.2.1 Các giai đoạn phản ứng tạo nhựa Urea Formaldehyde 13

Chương 3NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 Nội dung nghiên cứu 16

3.2 Phương pháp nghiên cứu 16

3.2.1 Dụng cụ thí nghiệm 16

3.2.2 Khảo sát nguồn nguyên liệu 16

3.2.2.1 Urea 16

3.2.2.2 Formalin 17

3.2.2.3 Phenol 17

3.2.3 Thí nghiệm nấu nhựa Phenol Formaldehyde 17

3.2.4 Thí nghiệm nấu nhựa Urea Formaldehyde 19

3.2.5 Phương pháp xác định chỉ tiêu kĩ thuật của nhựa 20

3.2.5.1 Xác định ngoại quan 20

3.2.5.2 Xác định độ nhớt 20

3.2.5.3 Xác định độ pH 21

3.2.5.4 Xác định hàm lượng khô 21

3.2.5.5 Xác định thời gian đóng rắn của nhựa 21

3.2.6 Thí nghiệm ép thử ván dán và ván dăm 22

3.2.6.1 Ván dăm 22

3.2.6.2 Ván dán 24

Chương 4KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26

4.1 Kết quả thí nghiệm điều chế nhựa Phenol Formaldehyde 26

4.1.1 Tỉ lệ phân tử gam phenol/formaldehyde 1/2 26

4.1.1.1 Chỉ tiêu kĩ thuật của nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/2 27

4.1.2 Tỉ lệ phân tử gam phenol/formaldehyde là 1/1,5 28

4.1.2.1 Chỉ tiêu kĩ thuật của nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/1,5 30

4.1.3 Tỉ lệ phân tử gam phenol/formaldehyde là 1/1,2 31

4.1.3.1 Chỉ tiêu kĩ thuật của nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/1,2 32

4.1.4 Thảo luận 34

4.2 Kết quả thí nghiệm nhựa Urea Formaldehyde 36

4.2.1 Tỉ lệ phân tử gam urea/formaldehyde là 1/2 36

4.2.1.1 Chỉ tiêu kĩ thuật của nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde 1/2 37

4.2.2 Tỉ lệ phân tử gam urea/formaldehyde là 1/1,5 38

4.2.2.1 Chỉ tiêu kĩ thuật của nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde 1/1,5 40

4.2.3 Tỉ lệ phân tử gam urea/formaldehyde 1/1,2 42

4.2.3.1 Chỉ tiêu kĩ thuật của nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde 1/1,2 43

4.2.4 Thảo luận 44

4.3 Kết quả thí nghiệm ép thử ván 46

4.3.1 Ván dăm 46

4.3.2 Ván dán 47

Chương 5KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

5.1 Kết luận 49

5.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

PHỤ LỤC 52

DANG SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

W Khối lượng riêng của ván

 

 

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 4.1: Quá trình điều chế nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde là 1/2 26 

Bảng 4.2: Theo dõi quá trình sấy nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/2 27 

Bảng 4.3: Quá trình nấu nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde là 1/1,5 29 

Bảng 4.4: Theo dõi quá trình sấy nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde là 1/1,5 30 

Bảng 4.5: Theo dõi quá trình điều chế nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde là1/1,2 31  Bảng 4.6: Theo dõi quá trình sấy nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde là1/1,2 33 

Bảng 4.7: Kết quả so sánh các chỉ tiêu kĩ thuật của mỗi loại tỉ lệ phenol/formaldehyde 34 

Bảng 4.8: So sánh chỉ tiêu kĩ thuật từng loại tỉ lệ phenol/formaldehyde 35 

Bảng 4.9: Theo dõi quá trình điều chế nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde là 1/2 36 

Bảng 4.10: Bảng theo dõi quá trình sấy nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde là 1/2 37 

Bảng 4.11: Theo dõi quá trình điều chế nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde là 1/1,5 39  Bảng 4.12: Bảng theo dõi quá trình sấy nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde là 1/1,5 40  Bảng 4.13: Theo dõi quá trình điều chế nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde là 1/1,2 42  Bảng 4.14: Theo dõi quá trình sấy nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde là 1/1,2 43 

Bảng 4.15: Kết quả so sánh hàm lượng khô mỗi loại tỉ lệ urea/formaldehyde 45 

Bảng 4.16: So sánh chỉ tiêu kĩ thuật từng loại tỉ lệ urea/formaldehyde 46 

Bảng 4.17: So sánh ván thí nghiệm với tiêu chuẩn ngành 48

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Liên kết hóa học giữa keo và gỗ 6 

Hình 2.2: Liên kết tổng quát giữa nhựa isocyanate phản ứng 6 

với nhóm OH của gỗ 6 

Hình 2.3: Sơ đồ phản ứng trùng ngưng tạo nhựa mạch thẳng 10 

Hình 2.4: Sơ đồ phản ứng trùng ngưng tạo nhựa mạng lưới không gian 10 

Hình 2.5: Sơ đồ nhựa ở giai đoạn rezol 12 

Hình 2.6: Sơ đồ nhựa ở giai đoạn rezitol 12 

Hình 2.7: Sơ đồ phản ứng đóng rắn nhựa Phenol 13 

Hình 2.8: Sơ đồ đóng rắn nhựa urea formaldehyde 15 

Hình 4.1: Biểu đồ điều chế nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/2 27 

Hình 4.2: Biểu đồ quan hệ thời gian đóng rắn và nhiệt độ nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/2 28 

Hình 4.3: Biểu đồ nấu nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/1,5 29 

Hình 4.4: Biểu đồ quan hệ thời gian đóng rắn và nhiệt độ keo PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/1,5 31 

Hình 4.5: Biểu đồ điều chế PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/1,2 32 

Hình 4.6: Biểu đồ quan hệ thời gian đóng rắn và nhiệt độ nhựa PF tỉ lệ phenol/formaldehyde 1/1,2 34 

Hình 4.7: Biểu đồ hàm lượng khô từng loại tỉ lệ phenol/formaldehyde 35 

Hình 4.8: Biểu đồ điều chế nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde 1/2 37 

Hình 4.9: Biểu đồ quan hệ thời gian đóng rắn và nhiệt độ nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde 1/2 38 

Hình 4.10: Biểu đồ điều chế nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde 1/1,5 40 

Hình 4.11 Biểu đồ quan hệ thời gian đóng rắn và nhiệt độ nhựa UF tỉ lệ

urea/formaldehyde 1/1,5 41 

Hình 4.12: Biểu đồ điều chế nhựa UF tỉ lệ urea/formaldehyde 1/1,2 43 

Hình 4.13: Biểu đồ quan hệ thời gian đóng rắn và nhiệt độ nhựa UF tỉ lệ

urea/formaldehyde 1/1,2 44 

Hình 4.14 Biểu đồ hàm lượng khô của từng loại tỉ lệ urea/formaldehyde 45 

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Keo dán hiện nay có mặt trên rất nhiều lĩnh vực trong nền kinh tế quốc dân Riêng ngành chế biến gỗ, keo dán là loại vật liệu thứ hai không thể thiếu được trong hầu hết các sản phẩm gỗ như: đồ mộc, trang trí nội thất, đặc biệt là các loại ván dăm, ván sợi, ván dán, ván ghép thanh…

Cùng với sự phát triển của ván nhân tạo, keo dán gỗ càng được phát triển mạnh và được sử dụng rộng rãi và dần thay thế keo abumin trong dán gỗ Trong những năm vừa qua công nghệ sản xuất ván dăm, ván dán và ván sợi phát triển mạnh, đặc biệt là ván ghép thanh cho đồ mộc xuất khẩu và tiêu dùng trong nước thì keo dán gỗ đóng vai trò quan trọng không thể thiếu được và ngày càng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đặc biệt trong công nghệ chế biến gỗ Đối với ngành chế biến gỗ nước ta chủ yếu sử dụng nhiều loại keo nhập ngoại nhưng gần đây đã có nhiều doanh nghiệp đã nhập nguyên liệu và tự chế tạo ra nhiều loại keo sử dụng trên thị trường Việt Nam

Hiện nay keo từ nhựa tổng hợp đã có mặt trong những loại vật liệu mới (vật liệu composite) Keo từ nhựa tổng hợp có nhiều đặc điểm quý như tính chịu bền, chịu nước cao, bền với áp lực, chịu nhiệt, không ăn mòn kim loại, đề kháng cao với

vi sinh vật phá hoại gỗ, chịu được tác dụng hóa học của môi trường acid hay kiềm Đặc tính cơ lí cao chịu được nhiệt độ khắc nghiệt của khí hậu nhiệt đới

Để đáp ứng với yêu cầu phát triển ngành chế biến gỗ nhằm sử dụng có hiệu quả nguồn nguyên liệu gỗ, đặc biệt là gỗ rừng trồng tạo ra các sản phẩm đa dạng hơn Được sự chấp thuận của bộ môn Chế biến Lâm sản- Khoa Lâm Nghiệp- Trường Đại học Nông Lâm và sự hướng dẫn của cô ThS Nguyễn Thị Ánh Nguyệt, chúng tôi

tiến hành thực hiên đề tài “ Nghiên cứu điều chế nhựa Ure Formaldehyde và nhựa Phenol Formaldehyde ”

1.2 Mục đích – mục tiêu nghiên cứu

1.2.2 Mục tiêu nghiên cứu

Nhắm để đạt được mục đích đề ra, mục tiêu nghiên cứu phải đạt được và giải quyết những vấn đề sau:

- Xác định thời gian, nhiệt độ, loại hóa chất để nấu keo

- Tiến hành nấu thực nghiệm nhựa UF và PF theo từng tỉ lệ phân tử gam

- Xác định quá trình phản ứng tạo keo

1.3 Phạm vi nghiên cứu

Do thời gian có hạn, đề tài không thể đề cập hết từng tỉ lệ phân tử gam trong từng loại keo và từng loại keo được dùng làm mẫu đối chiếu Trong giới hạn của đề tài, chúng tôi chỉ đề cập tới hai loại keo UF và PF theo tỉ lệ phân tử gam 1/2 ; 1/1,5; 1/1,2

Chương 2

TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về thị trường keo dán gỗ

Do đặc tính kĩ thuật và kinh tế của keo dán, nó trở thành một vật liệu được quan tâm nhất Theo thống kê của tập đoàn Chemquest thì hiện nay doanh thu trên toàn thế giới từ keo dán là trên 24 tỉ USD, trong đó Mĩ là thị trường lớn nhất, doanh thu khoảng 9,2 tỉ USD với tỉ lệ tăng trưởng trên 3% /năm, Châu Âu là một thị trường rất triển vọng với doanh thu 8,8 tỉ USD, tỉ lệ tăng trưởng khoảng 2,5% Keo dán có thị trường trải rộng trên toàn cầu, Châu Á có doanh thu keo dán khoảng 1 tỷ USD, đây là một vùng phát triển kinh tế mạnh, mức tăng hằng năm lên đến 5,5% Trong những năm qua, kinh tế Việt Nam đã có những bước phát triển vượt bậc đặc biệt là ngành gỗ, giày da, dệt, điện tử, ôtô, xe máy, do vậy nhu cầu keo dán hiện tai và tương lai sẽ tăng lên rất lớn sự tăng trưởng của các loại keo khác nhau tùy thuộc điều kiện phát triển, khoa học công nghệ Trong đó luật môi trường có ảnh hưởng đáng kể đến thị phần của các loại keo dán

Keo dán trên cơ sở dung môi chiếm 9,2% tổng số, mặc dù do những quy định

về bảo vệ môi trường, việc sử dụng keo dán dung môi hạn chế hơn, tuy vậy hàng năm vẫn tăng trưởng khoảng 3% do loại keo dán này có độ bám dính cao, công nghệ chế tạo và dán đơn giản

Keo dán dùng dung môi là nước chiếm tỉ lệ cao nhất trong đó nhu cầu trong các ngành công nghiệp chiếm 59,3% Nhựa dùng để chế tạo keo dán nước cũng tăng mạnh, khoảng 7,5% mỗi năm

Tuy nhiên thị trường keo tại Việt Nam vẫn còn khá non trẻ, hiện có rất ít cơ sở sản xuất keo trong nước, quy mô sản xuất nhỏ, trình độ kĩ thuật còn yếu nên các công

ty chủ yếu sử dụng keo nhập từ nước ngoài Có khá nhiều chủng loại keo trên thị trường nhưng không có sự đồng nhất về chất lượng keo, chỉ tiêu kĩ thuật cần thiết

Tuy nhiên với sự phát triển vượt bậc của ngành gỗ thì cũng kéo theo sự phát triển của ngành keo dán, có thể nói ngành keo dán ở Việt Nam rất có tiềm năng phát triển

2.2 Tổng quan về keo dán gỗ

2.2.1 Khái niệm giữa keo và nhựa

Quá trình dán dính là sự kết hợp giữa hai vật thể trong những điều kiện nhất định dưới tác dụng của chất kết dính Chất kết dính còn gọi là keo

Nhựa hóa học là một hợp chất cao phân tử do các nguyên tố cao phân tử thấp tạo thành Nhựa hóa học cao phân tử còn gọi là polime

Keo dán hóa học được điều chế từ nhựa hoá học cao phân tử hòa tan trong dung dịch kiềm ở một nồng độ nhất định và có độ pH nhất định

Trong thực tế sản xuất người ta điều chế nhựa để dự trữ, khi cần sử dụng mới pha chế thành keo Để bảo quản nhựa được lâu thường phải duy trì độ pH = 7,5 – 8 Đối với keo thì phải pha chế pH = 5 (dùng cho dán nóng) và pH = 3 (dùng cho dán nguội), ngoài ra còn pha chế thêm một số phụ gia khác để làm chất độn hoặc những chất có khả năng chống sâu mọt…

2.2.1 Cơ sở lí luận về dán dính

Khi hình thành liên kết keo dán mà một hoặc cả hai mặt dán là gỗ thì bản chất

gỗ quyết định việc chọn loại keo dán và cách dán

Bám dính cơ học đòi hỏi có đủ độ xốp bề mặt gỗ thì keo dán mới có thể thấm vào lớp bên trong khi vẫn còn ở thể lỏng nó hình thành nên các đinh keo bị cứng lại trong lỗ xốp Như vậy thì độ bền mối dán phụ thuộc vào độ bền của màng keo và bề mặt nhám của vật thể dán Vật liệu càng xốp bề mặt càng nhám thì mối dán càng bền

và diện tích tiếp xúc của các đinh keo càng lớn thì độ bền mối dán càng tăng

Độ bám dính riêng là khái niêm thường được dùng để phân biệt với bám dính

cơ học Trong một số trường hợp, đặc biệt là dán nhựa Phenol-formaldehyde, có bằng chứng rõ ràng về sự phản ứng của xenlulo và hợp chất Phenol-formaldehyde ở giai đoạn phản ứng Cơ chế liên kết có thể là liên kết hydro, lực hóa trị hay liên kết van-de Waal tùy thuộc vào loại keo dán Bình thường thì gỗ có bản chất ưa nước và có độ xốp cao Nguyên lí cơ bản là không thể dán một vật nếu không làm ẩm bề mặt trước,

vì thế phải dùng keo dán ưa nước ở giai đoạn chưa đóng rắn và nên sử dụng hợp phần

để lấp đầy lỗ trống

Gỗ có thể được gọi là vật liệu “sống” Về mặt hữu cơ thì không đúng, tuy nhiên xét về mặt cơ học thì đúng Do gỗ hút ẩm từ không khí nên có sự trương nở, trái lại gỗ sẽ co rút khi độ ẩm tương đối giảm, các lực biến dạng méo mó thường rất cao, hơn nữa nếu lực này tác dụng trong quá trình keo dán nhiệt rắn đang ở giai đoạn gel mềm thì gel sẽ bị gãy và tạo nên liên kết yếu nếu không tác dụng lực dán mạnh sẽ thường xảy ra hiện tượng cong vênh và bất cứ sự dịch chuyển nào cũng có thể dẫn tới

sự thay đổi và tạo nên liên kết yếu Nhưng không phải lúc nào cũng cần tác dụng lực

ép cao Nếu cấu trúc không ổn định có thể dẫn đến các lực cong tác dụng do đó liên kết sẽ bị kéo căng khi sử dụng, kết quả là nó sẽ chịu tải trọng thấp hơn so với khi không có các ứng suất này

Ngoài khả năng hút ẩm còn có các ảnh hưởng khác Gỗ có độ ẩm quá cao khi dán có thể hấp thụ nhiều keo dán khi sử dụng Trái lại, gỗ quá khô sẽ dẫn tới độ ẩm

bề mặt ván thấp, thấm keo ít và như thế sẽ tạo liên kết có độ bền thấp hơn nhiếu cuối cùng khả năng hút ẩm sẽ quyết định lượng vật liệu bay hơi tạo nên áp lực trong trường hợp dán ép nóng Nếu tổng lượng chất bay hơi là lớn thì khả năng bị vỡ hơi là không thể tránh khỏi và như vậy liên kết còn lại rất yếu

Gỗ có thể trở nên kị nước ở bề mặt khi điều này xảy ra thì không dễ dàng nhận thấy nhưng với keo dán thông thường thì kết quả thể hiện ở liên kết yếu nguyên nhân chủ yếu gây nên sự kị nước ở gỗ là do nhiệt độ quá cao Gỗ được dán ở nhiệt độ trên 1490C thường tạo ra bề mặt kị nước do đó khó có thể làm ẩm bề mặt hợp lí

Hình 2.1: Liên kết hóa học giữa keo và gỗ

Hình 2.2: Liên kết tổng quát giữa nhựa isocyanate phản ứng

với nhóm OH của gỗ

2.2.2 Một số học thuyết dán dính

Có rất nhiều học thuyết và những quan điểm khác nhau về sự dán dính, nhìn chung có thể khái quát một số học thuyết cơ bản sau:

Thuyết về sự kết hợp cơ giới (thuyết lấp lỗ hổng)

Ở học thuyết này nêu ra hiện tượng dán dính là do ăn khớp cài răng lược giữa lớp keo và bề mặt nhám của vật thể dán Trong quá trình dán dính keo sẽ chui vào khe hở các vật thể dán tạo thành đinh keo để tăng lực dán dính giữa keo và bề mặt vật thể dán Như vậy độ bền mối dán phụ thuộc vào độ bền của màng keo và bề mặt nhán của vật thể dán Vật liệu càng xốp bề mặt càng nhám thì mối dán càng bền và diện tích tiếp xúc của các đinh keo càng lớn thì độ bền mối dán càng tăng Thuyết này chỉ giải thích cho sự dán dính các vật liệu xốp vì thế việc áp dụng thuyết này cho các trường hợp khác bị hạn chế

Thuyết về sức căng mặt ngoài

Nhiều chuyên gia cho rằng quá trình dán dính là do lực hút được sản sinh do sức căng mặt ngoài, vì vậy có thể làm tăng tác dụng dán dính bằng cách cho thêm

những chất có bề mặt hoạt tính khác nhau Macben đã đưa vào các chất dính những phân tử có hoạt tính bề mặt như các chất có chứa nhóm (-OH) Hydroxyl và Cacbo (CO) vào keo dán Đối với những vật thể dán có bề mặt nhẵn khi sử dụng keo dán có thêm những chất chứa nhóm (OH hoặc CO) thì độ bền mối dán cao hơn các mối dán không có nhóm này tham gia

Thuyết khuyếch tán

Theo nhà khoa học Vouski (Nga) đề xuất nội dung học thuyết như sau : “ Các hợp chất polime khi dán dính sẽ khuyếch tán các phâm tử dạng chuỗi hoặc một đoạn chuỗi từ chất dán dính sang vật thể dán và ngược lại để tạo nên mối liên kết bền vững giữa chúng”

Ông cho rằng sự dán dính tốt sẽ có được những chất cao phân tử dạng chuỗi xích kéo dài, những chuỗi xích này có chiều dài phù hợp thì khả năng dán dính sẽ tăng Xong chiều dài chuỗi polime quá lớn hoặc quá nhỏ đềy không phù hợp và không làm tăng được khả năng dán dính

Thuyết khuyếch tán này dựa trên các chất cao phân tử có khả năng truyền động Brown (nếu chất dán dính có các phân tử khuyếch tán vào vật thể dán thì ngược lại vật thể dán cũng có khả năng khuyếch tán các phân tử của chúng vào các phân tử chất dán dính)

Quá trình khuyếch tán hai chiều được chứng minh qua hiên tượng dán dính các vật liệu dẻo tính chất của polime nhiệt dẻo như sự hòa trộn các phân tử của hai vật chất, khả năng các phân tử tham gia chuyển động Brown sẽ phá hủy biên giữa các pha và tạo ra một lớp trung gian có khả năng liên kết bền vững giữa hai polime

Sự hòa trộn tương hỗ giữa các phân tử được xác định bằng chỉ số phân cực của polime được quyết định tính dán dính của nó Theo Vouski thì tính dán dính cao chỉ khi nào có cả hai polime đều phân cực hoặc không phân cực nếu quá trình dán dính xảy ra một polime phân cực còn polime kia không phân cực thì khả năng dán dính kém

Thuyết này chỉ giải thích được các vật liệu dán dính là những polime hòa trộn với nhau, không thể giải thích được các hiện tượng dán dính của các vật liệu khác

Thuyết hút dẫn

Theo Mac Lauren, Drepboin và Starerman thì quá trình dán dích là do lực hút dẫn trên bề mặt vật thể dán và chất dính Tổng hợp lực hút dẫn của các phân tử này được đặc trưng bằng lực Vandecvan

Sự hút dẫn chỉ xuất hiện ở hai bề mặt vật thể rắn hoặc lỏng liên kết các phân tử của vật chất ở pha khí hoặc pha lỏng tiếp xúc nhau ở bề mặt này Quá trính dán dính được chia ra hai giai đoạn: giai đoạn đầu có sự dịch chuyển các phân tử từ chất dính tới bề mặt của vật thể dán nhờ chuyển động Brown Giai đoạn hai được gọi là giai đoạn bám dính thiết lập sự cân bằng hút dẫn, với khoảng cách xác định giữa các phân

tử đủ gần nhau (khoảng 5A0), lực Vandecvan bắt đầu tác động đồng thời với lực khuyếch tán, lực cảm ứng, lực tĩnh điện tạo mối liên kết chắc chắn giữa hai vật chất

Thuyết hút dẫn không giải thích được sự dán dính của các polime không phân cực khi lực hút giữa các phân tử của chúng rất nhỏ

Thuyết liên kết hóa học

Nhà bác học D.A Kardasev (Nga) đưa ra thuyết liên kết hóa học, ông cho rằng

độ bền của mối liên kết hóa học phụ thuộc vào việc tạo ra những liên kết háo học giữa các chất dán dính và vạt liệu dán Ví dụ khi dán gỗ bằng keo tổng hợp phenol-fornandehyd liên kết hóa học được tạo ra của các phân tử cellulose là những nhóm hydroxyl (OH) và nhóm methyl của nhựa để tạo ra nhóm este Kết luận này khẳng định rằng tính dính của những hợp chất cao phân tử phụ thuộc vào cấu trúc của những phân tử và một số yếu tố khác xác định điều kiện để dán dính

Những yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dán dính nhiều nhất của nhựa là trọng lượng phân tử của nó Những polime có trọng lượng phân tử thấp thì tính bám dính cao nhưng khả năng bám dính thì lại thấp ngược lại những polime có trọng lượng phân tử cao thì tính bám dính thấp nhưng khả năng bám dính lại cao Ngoài ra tính chất dán dính của nhựa còn phụ thuộc vào chế độ đóng rắn của nó, vì thế độ đóng rắn ảnh hưởng tới liên kết hóa học sự tách nước, ứng suất của mối dán

2.3 Phản ứng hóa học tạo keo

2.3.1 Phản ứng trùng hợp

Phản ứng trùng hợp là phản ứng hóa học giữa những chất giống nhau hoặc khác nhau xong kết cáu hóa học đều chưa bão hòa, có nối đôi hoặc nối ba hoặc các phân tử có mối liên kết dễ bị phá vỡ trong quá trình phản ứng trong quá trình trùng hợp ngoài sản phẩm chính cao phân tử không có những sản phẩm phụ, do vậy tỉ lệ các chất tham gia phản ứng bằng các chất tạo thành sau phản ứng

Có hai loại phản ứng trùng hợp sau đây:

có tính cứng rắn cao hơn, ngược lại nếu tăng tỉ lệ vinylacetate sẽ làm tăng tính đàn hồi của polime Do đó phản ứng trùng hợp xen kẽ được sử dụng phổ biến trong sản

xuất

2.3.2 Phản ứng trùng ngưng

Phản ứng trùng ngưng là phả ứng giữa hai hay nhiều chất có hai hay nhiều nhóm chức tạo thành hợp chất cao phân tử, kết quả của phản ứng trùng ngưng ngoài sản phẩm chính còn có sản phẩm phụ

Các sản phẩm phụ loại ra sau phản ứng là những phân tử nhỏ, đơn giản như nước, rượu, acid và một số chất khác Phản ứng trùng ngưng thường xảy ra chậm, từ

từ không nhanh như phản ứng trùng hợp điều kiện cơ bản của những chất tham gia phản ứng trùng ngưng phụ thuộc vào bản chất và số nhóm định chức của nó Số nhóm

định chức quyết định dạng kết cấu của hợp chất phân tử tạo thành (mạch thẳng, mạch mạng lưới, không gian ba chiều)

Những đơn chất trong phân tử có hai nhóm chức kết hợp với nhau tạo thành hợp chất cao phân tử mạch thẳng:

−A− + −B− → −A−B−A−B−…

Hình 2.3: Sơ đồ phản ứng trùng ngưng tạo nhựa mạch thẳng

Những đơn chất có 3 nhóm chức kết hợp với đơn chất có 2 nhóm chức tạo thành mạng lưới không gian:

Hình 2.4: Sơ đồ phản ứng trùng ngưng tạo nhựa mạng lưới không gian

2.4 Phân loại keo dán gỗ

2.4.1 Phân loại theo nguồn gốc của keo

 Keo dán gỗ có nguồn gốc thực vật: Đây là loại keo được điều chế từ protein của hạt đậu nành hay những hạt khác có chứa protein Keo thực vật rất phong phú bao gồm tất cả các loại tinh bột, các loại nhựa cây như sơn ta, gôm, cao

su thiên nhiên, sáp, protit từ ngô, đậu nành, dầu thực vật…

 Keo dán trên cơ sở nguồn gốc động vật:Bao gồm những loại keo như keo xương, keo máu, keo sữa, cánh kiến…

 Keo dán trên cơ sở hợp chất vô cơ

 Keo dán nguồn gốc tổng hợp

 Keo tổng hợp vô cơ

 Keo tổng hợp hữu cơ thuộc nhóm hợp chất đặc biệt

 Keo nhựa nhiệt rắn

 Keo từ nhựa nhiệt dẻo

2.4.2 Phân loại theo thành phần chủ yếu có tác dụng dán dính

Các loại keo da, keo xương, keo tác dụng dán dính chủ yếu là abumin nên được gọi là keo abumin

Keo dán có nhiều loại nhưng không phải loại nào cũng dùng để dán gỗ, thông thường người ta sử dụng loại keo có độ bền lớn để dán gỗ như các loại keo pha chế từ nhựa hóa học hay keo abumin Trong thực tế còn phụ thuộc vào mục đích sử dụng và giá thành sản phẩm người ta chọn các loại keo phù hợp với mục đích sử dụng

2.5 Các loại keo dán gỗ phổ biến

2.5.1 Nhựa Phenol Formaldehyde

Là hỗn hợp nhựa được trùng ngưng từ Phenol và Formanlin trong môi trường acid

Đặc điểm: nhựa màu nâu đỏ, mùi hắc, độ bền cao, chịu nước tốt sử dụng trong sản xuất ván dăm, ván sợi và các vật liệu dán khác, cót ép sử dụng ngoài trời… Keo phenol dễ điều chế, đóng rắn ở nhiệt độ cao, chịu nhiệt và chịu được độ mài mòn

Tính chất: loại keo này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất ván

dán, thoi dệt, ván chịu nước, ván ép lớn, ván bao bì… Keo đóng rắn nóng thường là nhựa tan trong nước hoặc trong rượu nhiệt độ đóng rắn có thể giao động trong một giới hạn lớn Nhưng cần chú ý muốn giảm thời gian ép phải tăng nhiệt độ keo ép Keo phenol đóng rắn nóng nhiệt độ thích hợp nhất thường là 1400C-1500C Nếu nhiệt độ tăng quá >1600C keo dòn dễ cháy

2.5.1.1 Các giai đoạn phản ứng tạo nhựa Phenol Formaldehyde

 Nhựa ở giai đoạn đầu (rezol)

Ở nhiệt độ thấp từ 200C – 600C trong môi trường kiềm các rượu phenol được tạo

ra không tham gia vào phản ứng mafchir ở nhiệ độ cao hơn 700C các rượu phenol mới tác dụng với nhau theo sơ đồ:

(1)

(2)

Hình 2.5: Sơ đồ nhựa ở giai đoạn rezol

 Nhựa ở giai đoạn giữa

1 và 2 tác dụng với nhau tạo thành nhựa mạch thẳng rất ít mạch rẽ, nhựa ở giai đoạn này có trọng lượng phân tử thấp từ 400 – 800 hoặc 1000 Nhựa trùng ngưng (polimer thấp) hòa tan trong nước hoặc dung môi hữu cơ

Hình 2.6: Sơ đồ nhựa ở giai đoạn rezitol

Nhựa ở thời kì đầu nếu dùng xúc tác kiềm mạnh ngoài liên kết metilen (−CH2−) còn xuất hiện một số liên kết ete (oxydimetilen) (−CH2−O−CH2−) vì khi đun nóng thì

CH2O tỏa ra gốc −CH2OH có khả năng phản ứng tiếp tục để chuyển sang trạng thái rezitol có mạch rẽ

Nhựa ở thời kì này không hòa tan trong dung môi hữu cơ mà chỉ trương nở lên một phần nó chỉ hòa tan ở nhiệt độ lớn hơn 1000C khi nhiệt độ tăng nhanh 150-

1600C nhựa sẽ chuyển hóa trạng thái

 Nhựa ở giai đoạn cuối

Khi nhiệt độ tăng từ 1500C - 1600C và trong thời gian dài thì Rezitol sẽ chuyển qua trạng thái Rezit, lúc này nhựa cấu tạo mạch không gian ba chiều và tạo ra các cầu nối metilen Đặc điểm của nhựa giai đoạn cuối không nóng chảy, không hòa tan

trong bất kì dung môi hữu cơ nào Nếu nhiệt độ tăng quá cao, nhựa sẽ dòn và dễ cháy, mất hẳn tính đàn hồi khi làm nóng

Hình 2.7: Sơ đồ phản ứng đóng rắn nhựa Phenol 2.5.2 Nhựa Ure Formaldehyde

Là hỗn hợp nhựa được điều chế từ Ure và Formalin trong môi trường acid yếu Đặc điểm: ở dạng lỏng hoặc rắn, màu sáng hoặc trong suốt, dễ sử dụng

Tính chất: là loại keo kháng nước kém, không bắt lửa, chịu nhiệt tốt thường được sử dụng trong công nghiệp ván dán, ván dăm, ván ghép thanh…… Giá thành rẻ hơn so với keo Melamin Formandehyd, có khả năng hỗn hợp với cá loại keo khác

2.5.2.1 Các giai đoạn phản ứng tạo nhựa Urea Formaldehyde

Nhựa Urea Formaldehyde được điều chế từ Urea và Formalin có thêm chất xúc tác

Phân tử Urea có 4 nhóm chức hoạt động mạnh (các hydrogen dễ thay thế) Quá trình phản ứng khá phức tạp, sản phẩm cuối là các polimer ở dạnh nhánh hoặc không gian ba chiều

Phản ứng Urea và Formalin chia làm 2 giai đoạn:

 Giai đoạn đầu: ngưng tụ nhựa trong môi trường kiềm yếu, sảm phẩm tạo thành dẫn xuất của các monomethylolure, Dimethylolure và trimethylolure

 Giai đoạn sau: nhựa tiếp tục ngưng tụ trong môi trường acid yếu các methynol tiếp tục kết hợp với nhau Trong thời gian đầu của giai đoạn này, dung dịch nhựa

sẽ đặc dần và xuất hiện các cầu nối ngang methylen và cầu nối ngang dimethylen ether giữa các phân tử urea

Khi ngưng tụ monomethynol ure trong môi trường phản ứng khan nước thì ngay trong giai đoạn đầu sẽ hình thành polymethylen ure tạo ra liên kết nito acethylen

Hình 2.8: Sơ đồ đóng rắn nhựa urea formaldehyde

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu điều chế nhựa Phenol Formaldehyde với các tỉ lệ Phenol/ Formadehyde là 1/2; 1/1,5; 1/1,2

- Nghiên cứu điều chế nhựa Urea Formaldehyde với các tỉ lệ Urea/ Formadehyde là 1/2; 1/1,5; 1/1,2

- Sử dụng nhựa Phenol Formaldehyde sản xuất thử ván dăm và nhựa Urea Formaldehyde sản xuất thử ván dán

3.2 Phương pháp nghiên cứu

 Ngoài ra còn có các dụng cụ khác như: bàn thép, tủ sấy, bếp điện

3.2.2 Khảo sát nguồn nguyên liệu

3.2.2.2 Formalin

Formalin là một dung dịch hỗn hợp hóa chất formaldehyde Nó thường chứa khoảng 40 % formaldehyde theo thể tích hoặc 37% formaldehyde tính theo trọng lượng, và một số lượng nhỏ của chất ổn định, thường là 10% đến 12% methanol Formalin được sử dụng như một chất khử trùng hoặc chống vi khuẩn Formaldehyde trong formalin chịu trách nhiệm cho các đặc tính tẩy uế, trong khi nước giúp làm loãng, làm cho các giải pháp an toàn hơn để sử dụng Methanol cũng giúp làm cho các giải pháp an toàn hơn, vì nó giúp ngăn ngừa oxy hóa và trùng hợp của formaldehyde, một trong đó có thể dẫn đến cháy, nổ

Formalin được dùng để tổng hợp các polymer và nhiều hoá chất, sản xuất nhựa chịu nhiệt dùng trong chế biến gỗ, keo dán…

Formaldehyde là một trong những hóa chất công nghiệp cơ bản, rất độc nhưng lại rất thông dụng Sản lượng formaldehyde thế giới hiện nay khoảng 20 triệu tấn/năm và tăng hàng năm khoảng 5%, đứng thứ 4 trong bảng xếp hạng các loại hóa chất thông dụng Hàng năm Việt Nam sử dụng khoảng 30 - 35 nghìn tấn formalin 37% Nhu cầu này ngày càng tăng cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế Formaldehyde được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dệt, nhựa, chất dẻo (chiếm tới một nửa tổng số formaldehyde tiêu thụ) Formalin sử dụng trong đề tài là formalin công nghiệp với nồng độ 37%

3.2.2.3 Phenol

Phenol là chất rắn, tinh thể không màu, có mùi đặc trưng, nóng chảy ở 43 °C

Để lâu ngoài không khí, phenol bị ôxy hóa một phần nên có màu hồng và bị chảy rữa do hấp thụ hơi nước Phenol ít tan trong nước lạnh, tan trong một số dung môi hữu cơ Phenol rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da Phenol sử dụng trong đề tài là phenol công nghiệp nồng độ 98%

3.2.3 Thí nghiệm nấu nhựa Phenol Formaldehyde

Quy trình điều chế nhựa phenol formaldehyde

1-Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm

Nồi nấu cách thủy, ống đong để đo lường, cân phân tích, nhiệt kế , giấy pH, đồng hồ bấm giây, dụng cụ đo độ nhớt BS4, nước làm nguội…

2- Chuẩn bị nguyên liệu để nấu

- Phenol , formalin 37%

- Chất xúc tác NaOH, NH4CL, HCL

- Tính toán nguyên liệu theo đơn pha chế (lập đơn pha chế theo tỷ lệ cho sẵn )

- Cân đong nguyên liệu:

X= 30 x N x x Trong đó:

30: Phân tử lượng formalin N: Phân tử gam của formalin khi lấy phenol là 1 phân tử gam

U: Số phần trọng lượng Ure (g)

p: Độ tinh khiết của Ure (%)

Q: Nồng độ của formalin (% )

94: Phân tử lượng của phenol

X : Là lượng formalin dùng làm thí nghiệm

Ta phân chia phenol làm 2 phần :

- Phần 1 chiếm 75% lượng phenol cần dùng

- Phần 2 chiếm 25% lượng phrnol cần

3- Các giai đoạn khống chế khi nấu nhựa

- Giai đoạn 1: (hòa tan)

- Cho formalin và phenol lần 1 (U1=75%) đã nóng chảy vào nồi nấu, khống chế độ pH (cho từ từ lượng xúc tác NaOH nồng độ 20% và dùng giấy đo độ

- Hạ nhiệt độ xuống 800C ± 20C rồi cho phenol lần 2 (U2=25%) vào khuấy cho tan, dùng NH4Cl điều chỉnh pH =6 ÷ 5,5

- Nâng nhiệt độ lên 900C ± 20C nấu trong vòng 30 phút Lúc này pH =5 nhựa

có màu vàng hơn và hơi nhớt

- Giai đoạn 3: (làm lạnh)

Cho nước vào vỏ ngoài nồi nấu nhiệt độ giảm xuống 32oC , thử bằng dụng

cụ BS4 khi nhựa đảm bảo độ nhớt (26s – 28s hay có thể giảm nữa theo từng yêu cầu sử dụng) và thời gian trùng ngưng thì kết thúc quá trình nấu cho NaOH vào điều chỉnh pH = 8,5 để bảo quản nhựa

3.2.4 Thí nghiệm nấu nhựa Urea Formaldehyde

Quy trình điều chế nhựa ure formaldehyde

- Tính toán nguyên liệu theo đơn pha chế (lập đơn pha chế theo tỷ lệ cho sẵn )

- Cân đong nguyên liệu:

X= 30 x N x x Trong đó:

30: Phân tử lượng formalin

N: Phân tử gam của formalin khi lấy Ure là 1 phân tử gam

U: Số phần trọng lượng Urea (g)

P: Độ tinh khiết của Urea (%)

Q: Nồng độ của formalin (% )

60: Phân tử lượng của formalin

X : Là lượng formalin dùng làm thí nghiệm

Ta phân chia Urea làm 2 phần :

- Phần 1 U1 =75% lượng urea cần dùng

- Phần 2 U2= 25% lượng urea cần dùng

3- Các giai đoạn khống chế khi nấu nhựa

- Giai đoạn 1: (hòa tan)

- Cho formalin và urea lần 1 vào nồi nấu, khống chế độ pH (cho từ từ lượng xúc tác NaOH nồng độ 20% và dùng giấy đo độ pH =8)

- Giai đoạn 2: (phản ứng)

- Tăng nhiệt độ lên 80oC (Cứ 1 phút tăng 1 độ) giữ nguyên nhiệt độ trong khoảng 40 phút, độ pH giảm xuống còn 7, màu sắc không đổi (trong suốt), chưa nhớt

- Hạ nhiệt độ xuống 70oC (không để trên bếp) Cho ure lần 2 vào khuấy cho tan, dùng NH4Cl điều chỉnh pH=6 (khuấy tan trong khoảng 20 phút), nâng nhiệt

độ lên 80-85 oC nấu trong vòng 20 – 30 phút

- Giai đoạn 3: (làm lạnh)

- Cho nước vào vỏ ngoài nồi nấu nhiệt độ giảm xuống 30oC, thử bằng dụng cụ

BS4 khi nhựa đảm bảo độ nhớt (20s) và thời gian trùng ngưng thì kết thúc quá trình nấu cho NaOH vào điều chỉnh pH = 7,5 để bảo quản nhựa

3.2.5 Phương pháp xác định chỉ tiêu kĩ thuật của nhựa

3.2.5.1 Xác định ngoại quan

Dùng mắt thường quan sát dưới ánh sang tự nhiên hoặc ánh sang nhân tạo

- Dụng cụ: ống nghiệm đường kính ngoài 18 mm, dài 150 mm

- Các bước thao tác: cho 20ml mẫu vào ống nghiệm sạch đã sấy khô, sau khi để yên trong bình chứa nước ở nhiệt độ 25 ± 10C trong 5 phút, dùng mắt thường quan sát dưới ánh sáng tự nhiên hoặc nhân tạo

- Để yên trong 30 phút sau đó quan sát hiện tượng phân lớp

3.2.5.2 Xác định độ nhớt

Dùng đồng hồ bấm giây để kiểm tra

- Dụng cụ: đồng hồ bám giây, phễu có đường kính lỗ là 4 mm

- Các bước thao tác: dùng 100 cm3 keo ở nhiệt độ 300C đổ vào phễu, dùng đồng hồ bấm giây kiểm tra Dùng tay bịt miệng lỗ phễu và cho keo vào phễu, chuẩn bị đồng hồ bấm giây, thời gian được tính khi dung dịch từ phễu chảy ra và kết thúc khi keo trong phễu vừa chảy hết Lúc này đọc thời gian trên đồng hồ đó chính là độ nhớt của keo

3.2.5.4 Xác định hàm lượng khô

Keo được gia nhiệt, sau khi loại bỏ các chất bay hơi ta thu được các chất còn

lại chính là hàm lượng khô của keo

- Dụng cụ: đĩa thủy tinh đường kính 70-80 mm, cân phân tích độ chính xác 0,1 mg, tủ sấy

- Các bước thao tác: lấy 3-4 gam keo cho vào đĩa thủy tinh, tráng keo cho đều và bằng phẳng trên đáy đĩa, cân đĩa keo, sau đó đặt đĩa keo vào tủ sấy ở nhiệt độ 1000C ± 50C trong 2-3 giờ, sau đó cân lại đĩa keo

ta có trọng lượng sau khi sấy, tiếp tục cho vào tủ sấy cho đến khi trọng lượng không đổi là a

- Hàm lượng khô của keo được xác định theo công thức:

Trong đó : a là trọng lượng của keo và đĩa sau khi sấy

b là trọng lượng đĩa thủy tinh

g là trọng lượng dung dịch keo

X là hàm lượng khô của dung dịch keo (%)

3.2.5.5 Xác định thời gian đóng rắn của nhựa

Thiết lập mối quan hệ giữa thời gian đóng rắn và nhiệt độ đóng rắn

- Dụng cụ: bàn thép, que thủy tinh, nhiệt kế, đồng hồ bấm giây

- Các bước thao tác: Nung nóng bàn thép lên đến 200oC Sau đó để nhiệt

độ giảm dần 180 oC, cho 3 gam keo lên bàn thép nóng dùng que thủy tinh dàn rộng ra đồng thời bấm đồng hồ quan sát thời gian cho tới khi keo không có khả năng kéo thành sợi thì dừng lại

- Từ đó ta thiết lập được đồ thị quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian đóng rắn của keo

3.2.6 Thí nghiệm ép thử ván dán và ván dăm

3.2.6.1 Ván dăm

a Nguyên liệu

Trong phạm vi thí nghiệm, chúng tôi tiến hành ép thử ván dăm 3 lớp từ cây

tràm nước (Melaleuca leucadendron L)

Chất kết dính sử dụng trong ép ván là keo Urea Formaldehyde nồng độ 54%

b Thông số đầu vào

Từ điều kiện thực tế của phòng thí nghiệm và các thông số công nghệ của các công trình nghiên cứu trước, chúng tôi chọn các thông số sau đây để nghiên cứu :

Khối lượng riêng chọn 700kG/m3, kích thước ván 25×20×1,8 cm, thời gian

ép 15 phút, nhiệt độ ép 1800C, độ ẩm của dăm 5 %, lượng keo dùng cho lớp mặt 12

%, lượng keo dùng cho lớp lõi 10 %; chất đóng rắn NH4Cl có nồng độ 20 % dùng với tỷ lệ 1 % so với khối lượng keo khô kiệt ; chất chống ẩm Parafin ở dạng lỏng dùng với tỷ lệ 1,5 % so với khối lượng dăm khô kiệt; áp suất ép P = 20 kG/cm2

c Tính toán nguyên liệu dăm, keo và phụ gia

Tính toán nguyên liệu cho ván dăm 3 lớp theo tỷ lệ 1:4:1

- Khối lượng của một tấm ván thí nghiệm:

Mv = b x h x l x  = 20 x 1,8 x 25 x 0,7 = 630 (g)

Khối lượng của lớp lõi: Ml = Mv x 0,7 = 585 x 0,6 = 378 (g)

Khối lượng của lớp mặt: Mm = Mv x 0,3 = 585 x 0,4 = 252 (g)

- Khối lượng dăm khô kiệt