XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẤY NHIỆT ĐỘ CAO TRE LỒ Ô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH **************** NGƠ XN CHƯƠNG XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẤY NHIỆT ĐỘ CAO TRE LỒ Ơ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CHẾ BIẾN LÂM SẢN Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 06/2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH **************** NGƠ XN CHƯƠNG XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẤY NHIỆT ĐỘ CAO TRE LỒ Ơ Ngành: Chế Biến Lâm Sản LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS PHẠM NGỌC NAM Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 06/2012 i  LỜI CẢM ƠN Tơi xin gửi lời chân thành cảm ơn sâu sắc tới:  Cha mẹ, người có cơng sinh thành nuôi dưỡng đến ngày hôm  Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu toàn thể thầy cô trường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh  Q thầy khoa Lâm Nghiệp, đặc biệt môn Chế Biến Lâm Sản tận tình giảng dạy, truyền đạt lại kiến thức giúp thực đề tài  PGS.TS Phạm Ngọc Nam, người hướng dẫn giúp đỡ suốt trình học tập thời gian thực đề tài  Ban trung tâm nghiên cứu Chế biến gỗ bột giấy toàn thể anh chị trung tâm giúp đỡ việc thực đề tài  Xin cảm ơn gia đình bạn bè gần xa ln bên cạnh động viên hỗ trợ năm học trường Xin chân thành cảm ơn ! TP.HCM, tháng 06 năm 2012 Sinh viên : Ngô Xuân Chương ii  TĨM TẮT Đề tài “Xây dựng quy trình sấy nhiệt độ cao tre lồ ô”, tiến hành Trung tâm nghiên cứu Chế biến lâm sản – Giấy bột giấy trường đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ ngày 10/2/2012 đến 10/6/2012 Phương pháp nghiên cứu: sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, xử lý số liệu phần mềm Statgraphic 7.0 phần mềm Excel Tre lồ ô đến giai đoạn khai thác năm tuổi, chiều cao khoảng 14m, đường kính thân khoảng 60mm, bề dày thịt tre 8mm đem cắt khúc, khúc dài 70cm, tiến hành sấy nhiệt độ cao Quá trình thí nghiệm thực mẻ sấy mẻ sấy gồm 20 khúc sấy cấp nhiệt độ khác từ 1000C – 1200C, với thời gian xử lý ban đầu khác từ – 18 giờ, thời gian xử lý ban đầu quan trọng, thời gian xử lý khơng hợp lý tre dễ sản sinh khuyết tật sau sấy Khi sấy nhiệt độ thích hợp có khoảng thời gian xử lý ban đầu hợp lý khơng rút ngắn thời gian sấy mà chất lượng tre lồ tăng lên đáng kể Kết nghiên cứu: tìm chế độ sấy thích hợp cho tre lồ phương pháp sấy nhiệt độ cao cho thời gian sấy nhất, tỷ lệ khuyết tật thấp Các thơng số tối ưu q trình sấy nhiệt độ cao tre lồ ô: - Nhiệt độ sấy 1050C - Thời gian xử lý từ 9,7 - Thời gian sấy 40,8 - Tỷ lệ khuyết tật 4,9% iii  MỤC LỤC Trang Trang tựa i LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH SÁCH CÁC BẢNG viii DANH SÁCH CÁC HÌNH ix Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu .3 Chương TỔNG QUAN 2.1 Các nghiên cứu tre giới Việt Nam 2.1.1 Tình hình nghiên cứu tre giới 2.1.2 Tình hình nghiên cứu tre Việt Nam 2.2 Sơ lược nguồn nguyên liệu 2.2.1 Tổng quan tre 2.2.2 Sơ lược tre lồ ô .10 2.2.2.1 Đặc điểm hình thái .11 2.2.2.2 Đặc điểm sinh học 12 2.2.2.3 Đặc điểm cấu tạo hiển vi 13 2.2.2.4 Tính chất lý tre lồ 17 2.2.2.5 Công dụng tre lồ ô .17 2.3 Cơ sở lý thuyết sấy tre 17 2.3.1 Cơ sở lý thuyết trình sấy tre 17 iv  2.3.1.1 Sự di chuyển nước bên thân tre trình sấy 18 2.3.1.2 Quá trình bay nước bề mặt tre .19 2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy tre 19 2.3.2.1 Vị trí phần thân tre (gốc, thân ngọn) 19 2.3.2.2 Kích thước vật liệu tre sấy tuổi tre 20 2.4 Nguyên nhân sản sinh ứng suất dạng khuyết tật tre sấy 20 2.4.1 Nguyên nhân sản sinh ứng suất 20 2.4.2 Các khuyết tật sản sinh trình sấy tre 21 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 Nội dung nghiên cứu 22 3.2 Phương pháp nghiên cứu .22 3.2.1 Theo dõi nhiệt độ sấy 22 3.2.2 Theo dõi thời gian giảm ẩm sấy 22 3.2.3 Theo dõi q trình ẩm tre sau sấy .22 3.2.4 Phương pháp xác định tỉ lệ khuyết tật 23 3.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 23 3.3 Cấu tạo - nguyên lý hoạt động thiết bị sấy 27 3.3.1 Cấu tạo 27 3.3.2 Nguyên lý hoạt động 27 3.3.3 Thiết bị sấy tre 27 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 4.1 Kết sấy nhiệt độ cao tre lồ ô 30 4.1.1 Sấy nhiệt độ cao tre lồ ô với thời gian xử lý ban đầu .30 4.1.2 Sấy nhiệt độ cao tre lồ ô với thời gian xử lý ban đầu 12 32 4.1.3 Sấy nhiệt độ cao tre lồ ô với thời gian xử lý ban đầu 18 33 4.1.4 Kết xử lý số liệu xác định phương trình hồi quy 35 4.1.5 Xác định thông số tối ưu 36 4.2 Thảo luận chung 37 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 v  5.1 Kết luận 39 5.2 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC 43  vi  DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT φ Độ ẩm khơng khí T Thời gian xử lý ban đầu TM Nhiệt độ hình thành khuyết tật móp méo N Nhiệt độ sấy W Độ ẩm tre X1 Khoảng biến thiên nhiệt độ X2 Khoảng biến thiên thời gian xử lý P% Tỷ lệ khuyết tật tre w Woat (đơn vị tính điện tiêu thụ) kw kilowoat (đơn vị tính điện tiêu thụ) G Khối lượng tre tươi G0 Kg Khối lượng tre khô kiệt kilogam (đơn vị tính khối lượng) Đường kính tre L Chiều dài lóng tre vii  DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang  Bảng 2.1: Diện tích phân bố rừng tre nứa vùng……………………………… Bảng 2.2: Các thơng số kích thước tre lồ ô 11 Bảng 2.3: Một số tiêu đặc điểm cấu tạo hiển vi tre lồ ô 15 Bảng 2.4: Các thơng số tính chất lý tre lồ ô 17 Bảng 3.1: Biến thiên yếu tố công nghệ 26 Bảng 3.2: Ma trận thí nghiệm 26 Bảng 4.1: Sấy nhiệt độ cao tre lồ ô với thời gian xử lý giờ, ba mức nhiệt độ 30 Bảng 4.2: Sấy nhiệt độ cao tre lồ ô với thời gian xử lý 12 giờ, ba mức nhiệt độ 32 Bảng 4.3: Sấy nhiệt độ cao tre lồ ô với thời gian xử lý 18 giờ, ba mức nhiệt độ 33 Bảng 4.4: Tổng hợp kết sấy thực nghiệm nhiệt độ cao tre lồ ô 35 Bảng 4.5: Kết tính tốn tối ưu hàm mục tiêu tre lồ ô 36 Bảng 4.6: Kết tính tốn tối ưu hóa hàm đa mục tiêu 37 viii  DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Bụi tre lồ 11 Hình 2.2: Mặt cắt dọc tre lồ 16 Hình 2.3: Bó mạch tre lồ 16 Hình 3.1: Mơ tả q trình nghiên cứu 24 Hình 3.2: Mơ hình máy sấy lồ nhiệt độ cao 28 Hình 3.3: Thiết bị sấy tre nhiệt độ cao 29 Hình 3.4: Mẻ sấy tre nhiệt độ cao 29 Hình 4.1: Đường giảm ẩm tre lồ ô ba cấp nhiệt độ có thời gian xử lý 6h 31 Hình 4.2: Đường giảm ẩm tre lồ ô ba cấp nhiệt độ có thời gian xử lý 12h 32 Hình 4.3: Đường giảm ẩm tre lồ ba cấp nhiệt độ có thời gian xử lý 18h 34 ix  5.2.Kiến nghị Nhằm mục đích nâng cao chất lượng cho tre sấy rút ngắn thời gian sấy chúng tơi có kiến nghị sau: Thường xun theo dõi nhiệt độ độ ẩm lò sấy để ghi nhận phát sớm giai đoạn sản sinh khuyết tật giúp xây dựng ngày hoàn thiện quy trình sấy cho tre lồ Có thể hong phơi tre trước sấy để rút ngắn thời gian sấy, giúp giảm giá thành cho sản phẩm Có thể mở rộng nhiều cấp nhiệt độ thời gian xử lý ban đầu để tìm chế độ sấy cho nhiều loại tre khác giúp sử dụng có hiệu nguồn ngun liệu ngồi gỗ (tre nứa) vô phong phú nước ta Nên phân cấp đường kính bề dày thành tre để có chế độ sấy phù hợp nhằm mục đích giảm thiểu tỉ lệ khuyết tật sau sấy 40  TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách, giáo trình Hồ Xuân Các – Nguyễn Hữu Quang, 2005 “Công nghệ sấy gỗ” , Nhà xuất Nơng Nghiệp Nguyễn Ngọc Bình - Phạm Đức Tuân, 2007 “Rừng tre Việt Nam” Nhà xuất Nơng nghiệp Hồng Thị Thanh Hương, 2000 “So sánh đặc điểm cấu tạo, tính chất tre – gỗ chế biến sử dụng”, Báo cáo chuyên đề, Viện Khoa Học Lâm Nghiệp Việt Nam Trần Hợp, 2000 ”Tài nguyên gỗ Việt Nam”, NXB Nông Nghiệp Phạm Ngọc Nam - Nguyễn Thị Ánh Nguyệt, 2005 “Khoa học gỗ”, giảng, Đại học Nông Lâm TP.HCM Phạm Ngọc Nam, 2007 “Sấy gỗ điều theo phương pháp sấy quy chuẩn” Tạp chí Nơng Nghiệp Phát triển Nông thôn, (số 9, kỳ 1- tháng 5) Phạm Ngọc Nam – Lê Ngọc Huy, 2010 “Xác định chế độ sấy gỗ tràm vàng lò sấy nước” Tạp chí Nơng Nghiệp Phát triển Nông thôn, (số 6, tháng 6) Nguyễn Tử Ưởng, 2001 “Chuyên đề tre nứa, tài nguyên rừng Việt Nam” Viện Khoa Học Lâm Nghiệp Việt Nam Nguyễn Thị Ánh Nguyệt, 2012 “Khoa học gỗ xenlulo”, Bài giảng môn học, Đại học Nông Lâm TP.HCM Luận văn tốt nghiệp 10 Hồ Thị Thùy Dung, 2011 “Nghiên cứu xây dựng chế độ sấy tre tầm vông” Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật, trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh 41  11 Nguyễn Thanh Danh, 2011 “Nghiên cứu biến tính tre gai dùng sản xuất hàng mộc” Luận văn tốt nghiệp, trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh 12 Trần Thanh Phú, 2011 “Nghiên cứu biến tính tre tầm vơng” Luận văn tốt nghiệp, trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Tài liệu tham khảo từ hệ thống Internet 13 http://www.goviet.com.vn/NewsDetails.aspx?id=3207 14 Google.com.vn 15 http://www.dalat.gov.vn/sonnptnt/?act=XemChiTiet&Cat_ID=50&News_ID =152&LinksFrom=http://www.dalat.gov.vn/sonnptnt/DEFAULT.ASP 16 http://hoanggianamviet.com/tin-tuc-san-go-cao-cap/tong-quan-ve-nganhcong-nghiep-go-32.aspx 42  PHỤ LỤC 43  PHỤ LỤC 1: Kết xử lý số liệu mơ hình thống kê thực nghiệm tỷ lệ khuyết tật sấy nhiệt độ cao tre lồ ô ANOVA for Y1 - tre lồ ô Effect Sum of Squares DF Mean Sq F-Ratio P-value A:X1 2.40666667 2.4066667 25.99 0146 B:X2 4.33500000 4.3350000 46.82 0064 AB 1.00000000 1.0000000 10.80 0462 AA 26888889 2688889 2.90 1869 BB 3.46722222 3.4672222 37.45 0088 27777778 0925926 Total error Total (corr.) R-squared = 0.976371 11.7555556 R-squared (adj for d.f.) = 0.936988 Regression coeffs for Y1 - tre lồ ô constant = 4.55556 A:X1 = 0.633333 B:X2 = 0.85 AB = AA = 0.366667 BB = 1.31667 -0.5 - 44  PHỤ LỤC 2: Kết xử lý số liệu mơ hình thống kê thực nghiệm thời gian giảm ẩm sấy nhiệt độ cao tre lồ ô ANOVA for Y2 - tre lồ ô Effect Sum of Squares DF Mean Sq F-Ratio P-value A:x1 121.500000 121.50000 94.28 0006 B:x2 80.666667 80.66667 62.60 0014 AB 30.250000 30.25000 23.47 0084 AA 4.761905 4.76190 3.70 1269 BB 36.011905 36.01190 27.94 0061 5.154762 1.28869 Total error Total (corr.) 284.000000 R-squared = 0.981849 R-squared (adj for d.f.) = 0.959161 Regression coeffs for y2 - tre lồ ô constant = 38.7857 A:x1 = -4.5 B:x2 = 3.66667 AB = 2.75 AA = 1.42857 BB = 3.92857 - 45  PHỤ LỤC 3: Kết tính tốn tối ưu hóa hàm mục tiêu Y-1 tre lồ ô Target Cell (Min) Cell Name $C$5 y Original Value Final Value 5.55 4.574829545 Adjustable Cells Original Value Cell Name Final Value $A$5 x1 -1 $B$5 x2 -0.511363636 Constraints Cell Name Cell Value Formula $A$5 x1 -1 $A$5=-1 Not Binding 46  Status Slack 0.488636364 PHỤ LỤC 4: Kết tính tốn tối ưu hóa hàm mục tiêu Y-2 tre lồ ô Target Cell (Min) Cell Name $C$2 y Original Value Final Value 38.79 31.6680916 Adjustable Cells Cell Name Original Value Final Value $A$2 x1 $B$2 x2 -0.816793893 Constraints Cell Name Cell Value Formula $A$2 x1 $A$2=-1 Not Binding 0.183206107 47  Status Slack PHỤ LỤC 5: Kết tính tốn tối ưu hóa hàm đa mục tiêu tre lồ ô Target Cell (Min) Cell Name $C$9 FX1 Original Value Final Value 38.79 40.78681624 Original Value Final Value Adjustable Cells Cell Name $A$9 X1 0.00 -0.51 $B$9 X2 0.00 -0.38 Constraints Cell Name $D$9 FX2 $B$9 Cell Value Formula Status Slack 0.00 $D$9