Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng dán dính giữa keo và gỗ trong sản xuất ván ghép thanh

Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả dán dính keo gỗ sản xuất ván ghép Trong thực tế chất lượng ván ghép có nhiều mặt hạn chế, có nhiều yếu tố tác động ảnh hưởng đến chất lượng ván ghép Tuy nhiên có hai nhân tố làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm yếu tố công nghệ chất lượng nguyên liệu * Ảnh hưởng nguyên liệu : - Ảnh hưởng độ ẩm gỗ ghép : Độ ẩm phôi yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ván ghép Nếu độ ẩm phôi ghép lớn làm giảm độ nhớt keo dễ tạo màng keo không liên tục kéo dài thời gian đóng rắn keo Ngược lại, độ ẩm gỗ phôi ghép nhỏ Gỗ hút nước dung dịch keo làm cho nồng độ keo tăng lên khó trải màng keo bề mặt vật dán, dẫn đến chất lượng dán dính giảm - Ảnh hưởng chất lượng bề mặt gỗ dán: Trong trình cưa, bào cạnh (ghép cạnh tạo ván) lưỡi dao bị cùn bề mặt gỗ dán bị mấp mô Độ mấp mô lớn, tráng keo màng keo không đồng đều, chỗ dày chỗ mỏng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm * Ảnh hưởng yếu tố công nghệ : Chất lượng ván ghép phụ thuộc nhiều vào yếu tố công nghệ : lượng keo dán, chất lượng keo chế độ ép - Ảnh hưởng keo dán : Loại keo sử dụng có ảnh hưởng định đến độ bám dính Tuy nhiên keo ghép phải đảm bảo có hai yếu tố cho sản phẩm hàng mộc không làm biến màu gỗ keo không độc - Ảnh hưởng nồng độ keo: Nồng độ keo có ảnh hưởng đến chất lượng mối dán Nếu nồng độ keo thấp độ ẩm sản phẩm cao, dẫn đến độ nhớt keo giảm đáng kể Khi nồng độ keo dán cao, dẫn đến độ nhớt keo dán cao màng keo trải khó đồng bề mặt vật dán, chất lượng mối dán giảm - Ảnh hưởng độ nhớt keo : Độ nhớt keo thể nội lực keo sinh phân tử chuyển động, định khả thấm ướt keo Khi độ nhớt keo phù hợp đảm bảo màng keo liên tục đủ mỏng, chất lượng dán dính tốt Độ nhớt keo thấp chứng tỏ chất lượng.trùng ngưng thấp, chất lượng dán dính giảm Độ nhớt keo cao sản sinh nội lực keo lớn dẫn đến khó trải màng keo, màng keo không liên tục - Ảnh hưởng lượng keo tráng: Lượng keo tráng phải tạo thành màng keo liên tục đủ mỏng Việc tráng keo phụ thuộc nhiều vào thiết bị tráng keo, loại keo phụ thuộc vào bề mặt gỗ ghép - Ảnh hưởng thông số nhiệt độ ép: Đối với ván ghép nhiệt độ ép với nhiệt độ mơi trường, dó thường dùng keo đóng rắn nguội - Áp suất ép: Giữ vai trò quan trọng sản xuất ván ghép để có tiếp xúc tốt màng keo gỗ, khả trải màng keo áp suất ép phải phù hợp Áp suất ép phụ thuộc vào số yếu tố trạng thái gỗ (độ ẩm, độ nhẵn bề mặt gỗ ép ), trạng thái keo chủ yếu độ nhớt Chọn áp suất ép nằm miền < Pép < σentb (71,59 kg/cm2), thường chọn áp suất ép từ đến 10 kg/cm2 - Thời gian ép: Là khoảng thời gian cần thiết trì ván ghép máy cho thu cường độ dán dính tốt Ngồi thời gian ép phụ thuộc vào thời gian đóng rắn keo Hiện sản xuất ván ghép thời gian ép phụ thuộc vào điều kiện thực tế xí nghiệp cho chất lượng ván đạt tốt * Tóm lại: Trong sản xuất ván ghép có hai loại liên kết nối đầu tạo ghép tạo ván, nối đầu tổng hợp hai loại liên kết (mộng keo) Do vậy, chất lượng ván ghép chủ yếu phụ thuộc vào liên kết ghép tạo ván Thực tế đòi hỏi độ dán dính chỗ tác dụng ngoại lực mà điểm phá hoại ván ghép không xảy bề mặt tiếp xúc ván với lớp keo, mà chí xáy phần gỗ *** Tổng hợp nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng dán dính keo : * Tính chất vật liệu : Vật liệu chủ yếu sản xuất sản phẩm mộc gỗ ván nhân tạo Lồi gỗ khác nhau, tính chất gỗ khác nhau, cường độ dán dính khơng giống Hình 4.2 cho thấy, cường độ dán dính gỗ liên quan đến khối lượng thể tích Gỗ có khối lượng thể tích thấp, cường độ thân thấp thể lực dán dính khơng vượt qua cường độ thân Gỗ có lỗ mạch thơ to, dễ gày tượng thiếu keo, khó hình thành lớp keo liên tục, lớp keo dày mỏng không mà làm cho lực liên kết bên lớp keo giảm đi, dẫn đến cường độ dán dính giảm Khi dán dính ván dăm ván sợi bề mặt có parafin, gỗ có nhựa, parafin nhựa cản trở thấm ướt keo, làm cho tính dán dính giảm, cần tiến hành xử lý vật lý hố học, trước dán dính dùng dung dịch bazơ đánh nhẵn bề mặt Độ ẩm gỗ cao, làm cho độ nhớt keo dán giảm xuống, thẩm thấu nhiều gây thiếu keo, trình dán dính gây phồng rộp, sau dán gỗ co rút, gây cong vênh, nứt Ngược lại, gỗ q khơ, chất cực tính bề mặt giảm, cản trở dung dịch keo thấm ướt, ảnh hưởng lực dán dính lớp keo dán Từ hình 4.3 thấy, dùng keo UF dán dính, độ ẩm gỗ từ - 10%, cường độ dán dính cao Độ ẩm cụm chi tiết sau dán dính cường độ gỗ có quan hệ chặt chẽ, thông thường, độ ẩm gỗ nên từ 10% Gỗ vật liệu không đồng nhất, theo chiều tính chất khác nhau, chiều thớ gỗ, bề mặt dán dính khác nhau, cường độ dán dính khác Dán dính mặt đầu khó dán dính mặt tiếp tuvến xuyên tâm; dán dính mặt phẳng, chiều thớ miếng gỗ dán dính song song cường độ dán dính lớn cường độ dán dính theo mặt đầu với nhau; cường độ dán dính mặt phải với mặt phải ván mỏng bóc cao cường độ dán dính với mặt trái Trên chiều mặt phẳng ván dăm gần tiếp cận với tính chất hướng, tính chất mặt cạnh khơng giống nhau, khe hở mặt cạnh nhiều, tiêu tốn nhiều keo, điều kiện đủ keo, đạt cường độ dán dính tốt Khi dán dính ván dăm gỗ, cường độ dán dính đầu mặt gỗ với thấp cường độ dán dính mặt gỗ với Độ nhấp nhơ bề mặt dán dính trực tiếp liên quan đến hình thành lớp keo mặt dán dính cường độ dán dính, quan hệ độ nhấp nhơ bề mặt dán dính cường độ dán dính phức tạp, liên quan chặt chẽ với tính gỗ, phương pháp gia cơng, tính keo dán điều kiện cơng nghệ dán dính Bảng 4.3 quan hệ áp suất ép cường độ dán dính gia cơng bề mặt với phương pháp khác Từ thí nghiệm có kết luận: Bề mặt dán dính phải qua gia cơng bào, bề mặt phẳng nhẩn, lượng keo dùng cành ít; áp suất ép tương đối thấp, hiệu tốt, bề mặt nhấp nhô, lượng keo dùng phải tăng lên, dung dịch keo cho thêm chất độn Khi dán phủ bề mặt ván dăm, độ nhấp nhô không vượt q 100 µm, độ nhấp nhơ u cầu liên quan đến vật liệu dán mặt Bề mặt ván dăm dùng bột dăm mịn, tạo ván có bề mặt phẳng nhẵn, độ nhấp nhơ bề mặt ván từ 60 - 16 µm * Tính keo phương pháp pha keo : Tính keo bao gồm nồng độ, độ nhớt, độ đa tụ cực tính pH Keo phải tráng lên vật liệu dán dính, liên quan đến lực thấm ướt bám dính keo bề mặt dán dính Nồng độ keo lớn, hàm lượng khơ cao, cường độ dán dính tốt Độ nhót keo nhỏ, tính lưu động tốt, có lợi cho thấm ướt bám dính Bề mặt dán dính khơng tuyệt đối phẳng nhẵn, cần phải dùng lực ép để làm cho độ thấm ướt đầy đủ, khuếch tán Độ nhớt dung dịch keo thấp, dễ bị ép bề mặt thấm vào gỗ nhiều, gây thiếu keo; keo có độ nhớt q lớn, tính thấm ướt kém, dễ hình thành lớp keo dày, giảm lực dán dính Khi dán phủ ván lạng, độ nhớt keo cần cao hơn, đề phòng thấm keo Khi ép nguội, thời gian ép dài, nên dùng keo có độ nhớt lớn hơn, cho chất độn pha keo Trong q trình dán dính, cần cố gắng làm cho keo hình thành lớp keo mỏng, liên tục bề mặt dán dính Cường độ dán dính giảm theo mức tăng chiều dày lớp keo (hình 4.4) Lớp keo dày dễ có bọt khơng khí, làm cho lực liên kết bên lớp keo giảm Hệ số trương nở keo dán vật liệu bị dán khác nhau, lớp keo dày dẫn đến ứng suất nhiệt lớn, làm cho cường độ dán dính giảm xuống Ngồi ra, lớp keo dày, rạn nứt nghiêm trọng, trường hợp bình thường, chiều dày lớp keo động vật từ 0,015 - 0,02 mm, chiều dày lớp keo tổng hợp từ 0,04 - 0,05 mm Pha keo, trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng dán dính Keo có hình thức thành phần, thành phần nhiều thành phần Keo thành phần dung dịch nhũ PVAc, độ nhớt đạt đến u cầu sử dụng, khơng qua pha chế trực tiếp Đối với keo UF, PF, để tăng tốc độ đóng rắn, theo điều kiện sử dụng phải chọn chất đóng rắn phù hợp Hình 4.5 thể quan hệ lượng chất đóng rắn cho vào keo UF thời gian sống dung dịch keo Thường dùng NH4C1 nồng độ từ 10 - 20% làm chất đóng rắn, lượng pha 10% lượng dung dịch keo, làm cho giá trị pH giảm đến - 5, để đảm bảo chất lượng dán dính Nhiệt độ cao, thời gian sống keo ngắn lại, giảm lượng chất đóng rắn; nhiệt độ mùa đơng, cần tăng tỷ lệ chất đóng rắn Khi nhiệt độ khơng khí cao, để tăng tốc độ đóng rắn, giữ nhiệt độ, thời gian sống định, dùng chất đóng rắn nhiều thành phần, tức đồng thời với việc cho chất đóng rắn có chất ức chế chất đóng rắn có tính ẩn nấp, làm cho giá trị pH dung dịch keo nhiệt độ tương đối thấp thay đổi khơng nhiều, sau nhiệt độ tăng cao, giá trị pH giảm xuống nhanh chóng, làm cho dung dịch keo mang tính axít, tăng nhanh tốc độ đóng rắn Điều cần ý pha keo cần lấy nhiệt độ phân xưởng sản xuất làm Cho chất độn vào keo giảm giá thành, tăng độ nhớt ban đầu, giảm hệ số trương nở ứng suất co rút Để tăng tính chống lão hố lớp keo, cho chất chống lão hố Để cải thiện tính dán dính, thường dùng phương pháp hỗn hợp số loại keo, sử dụng hỗn hợp dung dịch keo nhũ PVAc keo UF, làm cho tính lão hố cải thiện, tính chịu nước lại tốt lớp keo PVAc Keo động vật thường pha trường, đun cách thuỷ, nhiệt độ nước cho phép không vượt 80°c Khi pha chế dung dịch keo, cần có tỷ lệ xác, xác định xác số lượng theo thời gian sống sau pha điều kiện cơng nghệ dán dính Khi pha keo phải có người phụ trách ghi chép tỷ mỉ, ghi rõ đơn pha, nhiệt độ pha keo, cần đảm bảo độ nhớt thời gian sống, để tiện đối chiếu trước sử dụng dung dịch keo, vào tình thực tế dung dịch keo, kết hợp chất pha loãng cho thêm chất độn để điều chỉnh độ nhớt Có cơng đoạn gia cơng dán dính u cầu màu sắc lớp keo giống với vật liệu, pha keo cần cho chất màu phù hợp, loại chất màu không gây phản ứng hoá học với keo Phải bắt màu tốt, chịu lão hố, giá rẻ, khơng ảnh hưởng đến tính keo Thơng thường sử dụng chất màu vơ * Điều kiện cơng nghệ dán dính : - Lượng keo tráng Lượng keo tráng biểu thị khối lượng keo đơn vị diện tích bề mặt dán dính Nó liên quan đến chủng loại keo, nồng độ, độ nhớt, độ nhấp nhơ bề mặt dán dính phương pháp dán dính Lượng keo bơi tránh q lớn, chiều dày lớp keo lớn, cường độ dán dính thấp, ngược lại, lượng keo bôi tráng nhỏ, hình thành lớp keo liên tục, cường độ dán dính khơng cao Keo có độ nhớt cao dễ tráng, tránh mức Thường lượng keo tổng hợp tráng keo albumin Lượng keo bơi tráng gỗ có lỗ mạch lớn vật liệu bề mặt nhấp nhô cần lớn bề mặt gỗ phẳng nhẵn, lỗ mạch nhỏ Bơi tráng keo phải đồng đều, khơng có bọt khí tượng thiếu keo Lượng tráng keo ép nguội lớn lượng ép nhiệt - Thời gian để trước lúc dán Thời gian để liên quan đến nhiệt độ phòng dán dính, độ nhớt thời gian sống keo Để làm cho dung dịch keo thấm ướt triệt để bề mặt, khử co rũt trạng thái tự do, giảm ứng suất bên Thời gian để ngắn, dung dịch keo chưa thấm vào gỗ, ép tràn ngoài, gây thiếu keo Nếu thời gian để dài, vượt thời gian sống keo, dung dịch keo tính di động, khơng thể tạo tác dụng dán dính Sau tráng để điều kiện hở, dung dịch keo đặc nhanh; Nếu đem mặt phôi ván tráng keo chồng lên nhau, không gia áp gọi để kín, dung dịch keo đặc chậm Nhiệt độ cao rút ngắn thời gian để ráo, thời gian để keo dán tổng hợp nhiệt độ thường không vượt 30 phút Khi dán phủ ván lạng, để ngăn chặn thấm keo, để hở làm cho dung dịch keo thấm vào bề mặt ván lạng Khi sử dụng keo dán hệ cao su, phải để hở sau dung mơi bay hồn tồn dán ép - Điều kiện đóng rắn lớp keo Dung dịch keo dán sau thấm ướt bề mặt vật liệu dán dính, phải chuyển thành chất rắn, có cường độ dán dính Q trình keo dán từ trạng thái lỏng biến thành trạng thái rắn gọi đóng rắn Đóng rắn keo dán tiến hành phương pháp vật lý thông qua bay hơi, dung dịch nhũ ngưng tụ, thể chảy lỏng nguội thông qua đa tụ cao phân tử để tiến hành, tham số chủ yếu đóng rắn lực ép, nhiệt độ thời gian Trong trình dán dính cần có lực ép để làm cho bề mặt bị dán dính tiếp xúc chặt chẽ, thuận lợi cho dung dịch keo thấm ướt triệt để, khống chế chiều dày lớp keo loại bỏ chất bay phân tử thấp tạo phản ứng đóng rắn Áp suất ép liên quan đến chủng loại keo, nồng độ, độ nhớt, loài gỗ, độ ẩm, nhiệt độ ép chiều thớ gỗ Áp suất ép nhỏ, mặt tiếp xúc dán dính khơng thể tiếp xúc chặt, lớp keo dày, cường độ dán dính thấp; Áp suất ép lớn, lớp keo mỏng, cường độ dán dính cao song gây thiếu keo, gỗ có khối lượng thể tích thấp chí bị hỏng (hình 4.6) Áp suất ép cần để dán dính sản xuất sản phẩm mộc từ 0,1 - 0,15 MPa, gỗ cứng áp suất cao hơn, gỗ mềm thấp Áp suất phải đều, thuận lợi cho hình thành lớp keo có chiều dày đồng Trong trình dán dính gỗ, gia nhiệt phù hợp có lợi cho khuếch tán hình thành liên kết hố học lớp keo phân tử vật liệu bị dán dính Nhiệt độ đóng rắn liên quan đến chủng loại keo dán (bảng 4.1) Nhiệt độ thấp, chuyển động chuỗi phân tử gốc khó khăn phải kéo dài thời gian ép làm cho phản ứng đóng rắn hồn thành, nhiệt độ q cao, dễ dẫn đến dung dịch keo trôi làm cho keo dòn, cường độ dán dính giảm xuống Keo đóng rắn nhiệt độ bình thường (như keo PVAc keo UF ép nguội) điều kiện gia nhiệt thoả đáng, tăng tốc độ phản ứng, lớp keo đóng rắn triệt để rút ngắn thời gian dán dính, nâng cao cường độ dán dính Thời gian dán dính thời gian cần thiết để chi tiết dán dính điều kiện ép tiếp tạt: đến lớp keo đóng rắn, chủ yếu định chủng loại keo, độ ẩm tốc độ bay dung mơi Khi ép nguội (dán dính nhiệt độ thường) đóng rắn chậm, thòi gian ép liên quan đến nhiệt độ lượng chất đóng rắn Nhưng, thời gian ép dài, thòfi gian thẩm thấu keo dài, thấm vào gỗ nhiều gây tượng thiếu keo, ảnh hưởng đến chất lượng dán dính Khi ép nhiệt, thời gian ngắn, phạm vi định lực bám keo tăng lên theo thời gian ép nhiệt kéo dài, cường độ dán dính giảm xuống Ba tham số thời gian, nhiệt độ áp suất dán dính liên quan với Trong trường hợp sử dụng loại keo, nhiệt độ dán dính thấp, cần kéo dài thời gian dán dính; nhiệt độ dán dính cao, thời gian ép rút ngắn Cường độ dán dính phương pháp ép nhiệt cao phương pháp ép nguội (hình 4.7) Số lượng dung dịch keo thấm vào gỗ tăng lên theo nhiệt độ dán dính, tăng lên theo thời gian kéo dài, áp suất tăng lên độ nhớt dung dịch keo giảm; thời gian ép nguội dài, độ nhớt dung dịch keo cao, áp suất ép thấp  ... vào yếu tố công nghệ : lượng keo dán, chất lượng keo chế độ ép - Ảnh hưởng keo dán : Loại keo sử dụng có ảnh hưởng định đến độ bám dính Tuy nhiên keo ghép phải đảm bảo có hai yếu tố cho sản. .. độ dán dính tốt Khi dán dính ván dăm gỗ, cường độ dán dính đầu mặt gỗ với thấp cường độ dán dính mặt gỗ với Độ nhấp nhơ bề mặt dán dính trực tiếp liên quan đến hình thành lớp keo mặt dán dính. .. trọng sản xuất ván ghép để có tiếp xúc tốt màng keo gỗ, khả trải màng keo áp suất ép phải phù hợp Áp suất ép phụ thuộc vào số yếu tố trạng thái gỗ (độ ẩm, độ nhẵn bề mặt gỗ ép ), trạng thái keo