NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ VÁN DĂM TỪ PHẾ LIỆU NÔNG – LÂM NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ VÁN DĂM TỪ PHẾ LIỆU NÔNG – LÂM NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Trung Hậu Ngành: Chế Biến Lâm sản Niên khóa: 2004 – 2008 Tháng 07 năm 2008 NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ VÁN DĂM TỪ PHẾ LIỆU NÔNG – LÂM NGHIỆP Tác giả NGUYỄN TRUNG HẬU Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Chế Biến Lâm Sản Giáo viên hướng dẫn: Tiến sĩ Phạm Ngọc Nam Tháng 07 năm 2008 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành gởi lời cảm ơn tới:  Cha mẹ sinh ra, dậy bảo nuôi nấng tơi  Tồn thể thầy giáo trường đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh tận tình dạy dỗ, truyền đạt cho tơi kiến thức quý báu thời gian ngồi ghế nhà trường  Thầy cô khoa Lâm nghiệp, đặc biệt thầy cô môn Chế Biến Lâm Sản  Thầy Tiến sĩ Phạm Ngọc Nam giảng viên khoa Lâm Nghiệp trường đại học Nơng Lâm phố Hồ Chí Minh, người trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ q trình thực đề tài  Cơ Kỹ sư Nguyễn Thị Tường Vy giáo viên phụ trách phòng thí nghiệm môn Chế Biến Lâm Sản tạo điều kiện cho tơi q trình thực tập  Thầy Tiến sĩ Hoàng Xuân Niên giáo viên khoa Lâm Nghiệp trường đại học Nơng Lâm phố Hồ Chí Minh giúp tơi q trình băm dăm  Tồn thể cán bộ, cơng nhân viên chức Cơng ty ván dăm La Ngà tạo điều kiên giúp đỡ tham quan dây chuyền sản xuất ván dăm từ bã mía  Các bạn lớp Chế Biến Lâm Sản khố 30 giúp đỡ tơi thời gian vừa qua Thành phố Hồ Chí Minh tháng năm 2008 Nguyễn Trung Hậu i TÓM TẮT Đề tài: Nghiên cứu sản xuất thử ván dăm từ phế liệu Nông – Lâm nghiêp Thời gian thực hiện: 01/03/2008 – 16/07/2008 Địa điểm phòng thí nghiệm mơn Chế biến lâm sản, khoa Lâm nghiệp, trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh Diện tích rừng ngày thu hẹp, gỗ khơng đủ để đáp ứng nhu cầu người Bên cạnh đó, nguồn nguyên liệu Nông – Lâm nghiệp vô phong phú đa dạng Xuất phát từ vấn đề tiến hành nghiên cứu tận dụng nguồn phế liệu từ Nông – Lâm nghiệp để sản xuất ván nhân tạo Mục đích nghiên cứu tận dụng nguồn phế liệu để sản xuất ván dăm đảm bảo chất lượng Đồng thời đa dạng hóa nguồn liệu sản xuất ván dăm Chúng tơi xác định tính chất lý ván dăm để tìm thơng số tối ưu sản xuất Nội dung nghiên cứu: Xác định ảnh hưởng nhân tố thời gian ép, nhiệt độ ép, tỷ lệ phối trộn đến chất lượng ván Phương pháp nghiên cứu: Dùng phương pháp thực nghiệm để nghiên cứu Xử lý số liệu phần mềm Excel Statgraf 7.0 Kết nghiên cứu: Xác định thông số tối ưu nhằm sản xuất ván dăm đạt chất lượng tốt Đối với ván dăm lớp phối trộn dăm rơm rạ với dăm bã mía: ứng với thời gian ép 7,1 phút ; nhiệt độ ép 169˚C ; tỷ lệ phối trộn dăm rơm rạ dăm bã mía 47,5 % ván đạt ứng suất uốn tĩnh 120,50 KG/cm2 độ dãn nở ván nghiên cứu 9,5 % Đối với ván dăm lớp phối trộn dăm rơm rạ dăm gỗ cao su: ứng với thời gian ép phút ; nhiệt độ ép 179˚C ; tỷ lệ phối trộn dăm rơm rạ dăm gỗ cao su 46,7 % ; ván đạt ứng suất uốn tĩnh là131,08 KG/cm2 độ dãn nở ván nghiên cứu 8,3 % ii MỤC LỤC TRANG LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH SÁCH CÁC HÌNH viii DANH SÁCH BẢNG xi Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.2.1 Đối tượng nghiên cứu 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa đề tài Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Khái quát lịch sử phát triển cơng nghiệp ván dăm 2.2 Tình hình sản xuất sử dụng ván dăm Việt Nam 2.3 Tình hình sản xuất sử dụng ván dăm giới 2.4 Các kết nghiên cứu ván dăm nước 10 2.5 Sơ lược nguyên liệu 13 2.5.1 Cây lúa dăm rơm rạ 13 2.5.1.1 Cây lúa 13 2.5.1.2 Dăm rơm rạ 14 2.5.2 Cây mía dăm bã mía 15 2.5.2.1 Cây mía 15 2.5.2.2 Dăm bã mía 16 2.5.3 Cây cao su dăm gỗ cao su 17 2.5.3.1 Cây cao su 17 2.5.3.2 Dăm cao su 18 2.6 Chất kết dính 19 iii 2.7 Chất đóng rắn 20 2.8 Chất chống âm 20 2.9 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván 20 2.9.1 Ảnh hưởng nguyên liệu 20 2.9.2 Khối lượng riêng ván 21 2.9.3 Hình dạng kích thước dăm 21 2.9.4 Độ ẩm thảm dăm 22 2.9.5 Ảnh hưởng chế độ ép 22 Chương 3: NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1 Nội dung nghiên cứu 24 3.2 Giới hạn thông số 25 3.3 Phương pháp nghiên cứu 26 3.3.1 Phương pháp cổ điển 26 3.3.2 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 26 3.4 xác định tính chất lý ván 28 3.4.1 Phương pháp xác định KLTT 28 3.4.2 Phương pháp xác định độ ẩm 30 3.4.3 Phương pháp xác định độ trương nở dày hút nước 30 3.4.4 Phương pháp xác định độ bền uốn tĩnh 31 Chương 4: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 32 4.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất ván dăm 32 4.2 Thuyết minh quy trình 33 4.2.1 Cơng đoạn chuẩn bị nguyên liệu 33 4.2.2 Trộn keo chất chống ẩm 34 4.2.3 Trải thảm dăm ép sơ 36 4.2.4 Ép nhiệt 37 4.2.5 Khâu xử lý ván 39 4.3 Thiết lập công thức sản xuất ván dăm thí nghiệm 39 4.3.1 Tính tốn ngun liệu dăm, keo, phụ gia 39 4.3.2 Tính tốn lực ép thí nghiệm 42 4.4 Xây dựng phương trình tương quan 43 4.4.1 Ván dăm lớp phối trộn dăm rơm rạ dăm bã mía 43 4.4.1.1 Xử lý số liệu phương trình tương quan 43 4.4.1.2 Kiểm tra hệ số hồi quy tương thích phương trình 44 iv 4.4.1.3 Chuyển mơ hình dạng thực 45 4.4.1.4 Xác định thông số tối ưu 45 4.4.2 Ván dăm lớp phối trộn dăm rơm rạ dăm gỗ cao su 47 4.4.2.1 Xử lý số liệu phương trình tương quan 47 4.4.2.2 Kiểm tra hệ số hồi quy tương thích phương trình 48 4.4.2.3 Chuyển mơ hình dạng thực 48 4.4.2.4 Xác định thông số tối ưu 49 4.5 Sản xuất thử ván dăm 50 4.5.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất thử ván dăm 51 4.5.2 Kết kiểm tra tính chất ván dăm sản xuất thử 52 Chương 5: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 55 5.1 Kết luận 55 5.2 Kiến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC 59 v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Md/m Trọng lượng đường mía Mck/bm Trọng lượng chất khơ bã mía Mckd/bm Trọng lượng chất khơng đường mía Mx/m Trọng lượng xơ mía Mx/bm Trọng lượng xơ bã mía Md/bm Trọng lượng đường bã mía Mdbm Trọng lượng dăm bã mía ∆γ Chênh lệch khối lượng thể tích  max Khối lượng thể tích lớn  Khối lượng thể tích nhỏ γtb Khối lượng thể tích bình quân ∆S Độ trương nở chiều dày ván  Khối lượng thể tích ván WdRR Độ ẩm dăm rơm rạ Wd CS Độ ẩm dăm gỗ cao su Wd BM Độ ẩm cuả dăm bã mía Wv Độ ẩm ván Mv Khối lượng ván thí nghiệm Ml Khối lượng lớp lõi Mm Khối lượng lớp mặt dkk Ml Khối lượng dăm khô kiệt cho lớp lõi Mmdkk Khối lượng dăm khô kiệt cho lớp mặt Pl Hàm lượng keo lớp lõi Pm Hàm lượng keo lớp mặt Mld Khối lượng dăm độ ẩm Wd = 5% cho lớp lõi Mmd Khối lượng dăm độ ẩm Wd = 5% cho lớp mặt kkk Ml Khối lượng keo khô kiệt cho lớp lõi Mmkkk Khối lượng keo khô kiệt cho lớp mặt Mlddk Khối lượng dung dịch keo hàm lượng khô 53% cho lớp lõi vi Mmddk Khối lượng dung dich keo hàm lượng khô 53% cho lớp mặt Ml 50% Khối lượng dung dịch keo pha chế nồng độ 50% cho lớp lõi Mm50% Khối lượng dung dịch keo pha chế nồng độ 50% cho lớp mặt MlH2O Lượng nước pha thêm vào dung dịch keo lớp lõi MmH2O Lượng nước pha thêm vào dung dịch keo lớp mặt Mlcdr Khối lượng chất đóng rắn khô kiệt cho lớp lõi Mmcdr Khối lượng chất đóng rắn khơ kiệt cho lớp mặt ddcdr Ml Khối lượng chất đóng rắn nồng độ 20% cho lớp lõi Mmddcdr Khối lượng chất đóng rắn nồng độ 20% cho lớp mặt Pk Áp lực đồng hồ P Áp lực ván Sp Diện tích pittơng Sv Diện tích ván QHTN Quy hoạch thực nghiệm vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang 2.1 Tình hình sản xuất ván dăm Việt Nam từ năm 2000 – 2005 2.2 Tình hình sản xuất ván dăm giới 2.3 Biểu đồ ép ván thí nghiệm 23 3.1 Mơ tả q trình nghiên cứu ván lớp phối trộn 27 3.2 Vị trí kiểm tra chiều dày mẫu thử 29 3.3 Sơ đồ thiết bị kiểm tra độ bền uốn tĩnh 31 4.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất ván dăm lớp phối trộn rơm rạ bã mía 32 4.2 Sàng dăm 33 4.3 Trộn keo dăm lớp mặt dăm lớp lõi phương pháp thủ công 35 4.4 Quét chất chống ẩm Parafin lên lót kim loại 36 4.5 Trải thảm dăm ép sơ 37 4.6 Ép Nhiệt 38 4.7 Biểu đồ ép nóng sản xuất ván thí nghiệm 38 viii Phụ lục 10: Tối ưu hóa hàm đa mục tiêu ván dăm rơm rạ bã mía Microsoft Excel 11.0 Answer Report Worksheet: [hau-30.xls]rr-bamia Report Created: 6/29/2008 11:16:53 PM Target Cell (Min) Cell $D$31 Name y Original Value 0.654 Final Value 0.604 Adjustable Cells Cell Name Original Value Final Value $A$31 x1 0.000 0.568 $B$31 x2 0.000 -0.043 $C$31 x3 0.000 0.831 Constraints Cell Name Cell Value Formula Status Slack $B$31 x2 -0.043 $B$31>=-1.68 Not Binding 1.637 $A$31 x1 0.568 $A$31