NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ DÁN MẶT VÁN DĂM BẰNG VÁN LẠNG MỎNG GỖ XOAN ĐÀO

Kết quả đạt được: Đề tài đã xác định được giá trị tối ưu của một vài thông số công nghệ có ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng ván trang sức thông qua việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng

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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ DÁN MẶT

VÁN DĂM BẰNG VÁN LẠNG MỎNG GỖ XOAN ĐÀO

Tác giả

HÀ TRÀ YẾN LINH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư ngành Chế Biến Lâm Sản

Giáo viên hướng dẫn

TS Hoàng Thị Thanh Hương

Tháng 7 năm 2010

Lời cảm tạ

Để hoàn thành đề tài này, ngoài việc vận dụng kiến thức đã học suốt bốn năm qua, tôi còn nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các quý thầy cô, gia đình cùng toàn thể bạn

bè Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc đến:

- Ba mẹ - người đã có công sinh thành, nuôi dưỡng và dạy bảo tôi nên người

- Ban Giám Hiệu cùng toàn thể quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm thành phố

Hồ Chí Minh đã tận tình truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong thời gian tôi học tập tại trường

- Quý thầy cô khoa Lâm Nghiệp, đặc biệt là quý thầy cô bộ môn Chế Biến Lâm Sản

- Tiến sĩ Hoàng Thị Thanh Hương, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

- Cô Nguyễn Thị Tường Vy đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập tại phòng thí nghiệm khoa Lâm Nghiệp

- Ban giám đốc cùng toàn thể anh chị em công nhân xưởng chế biến gỗ Trường Tiền đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình gia công mẫu thí nghiệm

- Cảm ơn đến tất cả bạn bè, người thân và gia đình đã ủng hộ, động viên tôi hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp cuối khóa này

Sinh viên thực hiện

Hà Trà Yến Linh

TÓM TẮT

Đề tài: “Nghiên cứu xác định một số yếu tố công nghệ dán mặt ván dăm bằng ván lạng mỏng gỗ xoan đào” được thực hiện tại phòng thí nghiệm bộ môn Chế Biến Lâm Sản – khoa Lâm Nghiệp – trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ 22/02/2010 đến 31/07/2010

Kết quả đạt được: Đề tài đã xác định được giá trị tối ưu của một vài thông số công nghệ có ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng ván trang sức thông qua việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng từ ván nền, ván lạng, keo dán và chế độ ép; xây dựng mô hình nghiên cứu; tiến hành thí nghiệm; xử lý số liệu; thiết lập phương trình tương quan hồi quy và giải bài toán tối ưu

Thực nghiệm cho thấy lượng keo tráng, áp suất ép và thời gian ép có ảnh hưởng rất nhiều đến tỷ lệ thấm keo và độ bền kéo vuông góc bề mặt ván Mối quan hệ này được thể hiện qua các phương trình hồi quy sau:

YĐBKVG = 4,56936 + 0,40397X1  0,14897X2 + 0,09242X3 + 0,185X1X2 + 0,2X2X3+ 0,6061X12 + 0,35161X22 + 0,22259X32

YTLTK = 4,17526 + 0,62872X1 + 0,37066X2 + 0,22538X3 + 0,1525X1X2 + 0,1025X1X3 – 0,0725X2X3 + 0,42164X12 + 0,33327X22 + 0,20426X32

Bài toán tối ưu được thiết lập trên cơ sở của hai hàm độ bền kéo vuông góc và tỷ lệ thấm keo trong điều kiện ràng buộc của các yếu tố đầu vào Kết quả tối ưu: kvg = 4,45 kG/cm2 và Ttk = 4,05 % với lượng keo tráng là 121,5 g/m2, áp suất ép là 5,25 kG/cm2

và thời gian ép là 2,33 phút

Cùng với việc xác định được giá trị tối ưu của các yếu tố công nghệ kể trên, chúng tôi cũng đã xây dựng được quy trình phủ mặt ván dăm bằng ván lạng mỏng xoan đào với các công đoạn: chuẩn bị nguyên vật liệu, tráng keo, xếp phôi, ép nhiệt, ủ ván và xử

lý hoàn thiện ván

MỤC LỤC

Trang tựa i

Lời cảm tạ ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh mục các từ viết tắt vii

Danh sách các hình viii

Danh sách các bảng ix

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích – mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 2

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 2

1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 3

1.4.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Chương 2 TỔNG QUAN 4

2.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu công nghệ trang sức bề mặt ván dăm bằng ván lạng tự nhiên 4

2.1.1 Trên thế giới 4

2.1.2 Ở Việt Nam 5

2.1.3 Nhận xét 6

2.2 Tổng quan về tình hình sản xuất ván dăm trên thế giới và ở nước ta 6

2.2.1 Tình hình sản xuất ván dăm ở các nước trên thế giới 6

2.2.2 Tình hình sản xuất và xu hướng sử dụng ván dăm ở nước ta 8

2.3 Tổng quan về công nghệ trang sức bề mặt ván dăm bằng ván lạng tự nhiên 8

2.3.1 Mục đích và ý nghĩa của việc trang sức ván dăm bằng ván lạng tự nhiên 8

2.3.2 Các yêu cầu chất lượng bề mặt ván sau trang sức 9

2.3.3 Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng ván trang sức 10

2.3.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng của ván nền 10

2.3.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng của keo 12

2.3.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng của ván lạng 14

2.3.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng từ thông số kỹ thuật 16

2.3.4 Quy trình công nghệ trang sức ván dăm bằng ván lạng tự nhiên 18

2.4 Tổng quan về một số loại nguyên vật liệu dùng trong trang sức bề mặt ván dăm bằng phương pháp dán ván lạng tự nhiên 22

2.4.1 Ván dăm 22

2.4.2 Ván lạng 22

2.4.3 Keo dán 23

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Nội dung nghiên cứu 25

3.2 Phương pháp nghiên cứu 25

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 25

3.2.2 Phương pháp thí nghiệm 25

3.2.2.1 Phương pháp cổ điển 25

3.2.2.2 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 26

3.2.3 Phương pháp xác định tính chất cơ lý của ván 27

3.2.3.1 Xác định tỷ lệ thấm keo lớp mặt 27

3.2.3.2 Xác định độ bền kéo vuông góc với bề mặt ván 28

3.2.4 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 30

3.2.5 Phương pháp giải bài toán tối ưu hóa 32

3.3 Giới hạn các thông số thí nghiệm 33

3.4 Mô tả quá trình nghiên cứu 35

3.5 Thiết bị thí nghiệm 36

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

4.1 Kết quả khảo sát các loại nguyên vật liệu dùng trong thí nghiệm 37

4.1.1 Ván dăm Thiên Sơn 37

4.1.2 Ván lạng gỗ xoan đào 37

4.1.3 Keo Ure formaldehyd 43

4.2 Kết quả thử tính chất ván dăm sau khi dán mặt 43

4.2.1 Kết quả về ngoại quan 43

4.2.2 Kết quả về tính chất cơ lý 44

4.3 Xây dựng phương trình tương quan 45

4.3.1 Phương trình tương quan dạng mã hóa 45

4.3.2 Kiểm tra các hệ số hồi quy và tương thích của mô hình 45

4.3.3 Chuyển về mô hình dạng thực 46

4.4 Xác định các thông số tối ưu 46

4.4.1 Xác định các thông số tối ưu hóa hàm một mục tiêu 47

4.4.2 Xác định các thông số tối ưu hóa hàm đa mục tiêu 47

4.5 Nhận xét – đánh giá 51

4.6 Đề xuất công nghệ dán phủ mặt ván dăm bằng ván lạng mỏng xoan đào có chiều dày 0,3 mm 52

4.7 Đề xuất biện pháp khắc phục tỷ lệ thấm keo 55

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Kiến nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

KQNC Kết quả nghiên cứu

l Hệ số có ý nghĩa của phương trình hồi quy

a Chiều dài mẫu thử mm

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Quan hệ giữa tỷ lệ thấm keo lớp mặt với áp suất ép và độ nhớt dung dịch keo

13

Hình 2.2: Quan hệ giữa áp lực ép và tỷ lệ thấm keo bề mặt ván 16

Hình 2.3: Chu trình ép một cấp 20

Hình 3.1: Phương pháp xác định tỷ lệ thấm keo trên bề mặt ván 28

Hình 3.2: Mô hình xác định độ bền kéo vuông góc bề mặt ván 30

Hình 3.3: Mô hình mô tả quá trình nghiên cứu 35

Hình 4.1: Cầu tạo thô đại gỗ xoan đào 38

Hình 4.2: Cấu tạo hiển vi gỗ xoan đào 39

Hình 4.3: Các công đoạn sản xuất ván lạng xoan đào tại công ty Long Việt 40

Hình 4.4: Qui trình sản xuất ván lạng tại công ty Long Việt 42

Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn giá trị tối ưu tại các mức trọng số tương ứng 50

Hình 4.6: Sơ đồ công nghệ sản xuất ván dăm phủ mặt bằng ván lạng 54

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng Trang

Bảng 2.1: Sản xuất ván nhân tạo trên thế giới giai đoạn 1950 – 1990 7

Bảng 2.2: Sản lượng ván dăm ở một số châu lục từ năm 2000 đến năm 2005 7

Bảng 2.3: Điều kiện công nghệ dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng tự nhiên 21

Bảng 3.1: Mức và khoảng biến thiên của các thông số đầu vào 35

Bảng 4.1: Các thông số kỹ thuật ván dăm Thiên Sơn 37

Bảng 4.2: Các tính chất vật lý và cơ học của gỗ xoan đào 40

Bảng 4.3: Thông số chỉ tiêu kỹ thuật của keo UF 43

Bảng 4.4: Ma trận thí nghiệm và KQNC dán mặt ván dăm bằng ván lạng tự nhiên 44

Bảng 4.5: Kết quả tính toán tối ưu hàm một mục tiêu 47

Bảng 4.6: Kết quả tối ưu hàm hai mục tiêu 51

Bảng 4.7: Bảng tổng hợp các thông số công nghệ dán phủ mặt ván dăm bằng ván lạng mỏng xoan đào 53

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Xã hội càng phát triển, đời sống con người càng được cải thiện thì nhu cầu sử dụng

gỗ và các sản phẩm từ gỗ ngày càng tăng đã thúc đẩy việc khai thác gỗ để phục vụ cho sản xuất Nhu cầu càng cao, khai thác càng nhiều đã dẫn đến tình trạng thiếu hụt nguyên liệu như hiện nay Yêu cầu cấp thiết được nhà nước ta đặt ra là phải sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên và đẩy mạnh việc tận dụng các phế liệu vào trong sản xuất Công nghệ sản xuất ván nhân tạo ra đời có khả năng tận dụng các loại phế liệu để làm ra những sản phẩm mới đa dạng, phong phú hơn Trong các loại ván nhân tạo như ván dán, ván ghép thanh, ván dăm, ván sợi thì ván dăm có khả năng tận dụng phế liệu nhiều hơn cả Công nghệ sản xuât ván dăm PB (Particleboard) có thể tận dụng tất cả các loại phế liệu cành ngọn, bìa bắp, đầu mẩu, rơm rạ…vì nguyên liệu sản xuất ván dăm không quá khắt khe Với nhiều tính năng ưu việt của mình, ván dăm đang dần trở thành một bộ phận không thể thiếu trong ngành công nghiệp chế biến gỗ Tuy nhiên,

do hạn chế về tính thẩm mỹ nên ván dăm dùng trong sản xuất đồ mộc cần phải được trang sức bề mặt Công nghệ dán ván lạng lên bề mặt ván nhân tạo là một phương pháp thích hợp cho trang sức bề mặt ván dăm, có thể vừa làm đẹp cho ván vừa nâng cao cường độ chịu lực và chịu môi trường của ván

Trước đây, phủ mặt ván dăm thường dùng các loại ván mỏng có độ dày 0,5mm Tuy nhiên, do nguồn nguyên liệu gỗ nhất là các nguyên liệu gỗ quý đang ngày càng cạn kiệt, đồng thời để thích ứng với yêu cầu cấp thiết phải sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nhằm mục đích tiết kiệm gỗ mà nhà nước đã đề ra nên chiều dày của ván lạng đang có xu thế giảm dần Ngày nay, với công nghệ và máy móc thiết bị tiên tiến, chúng ta đã có thể sản xuất được các loại ván mỏng có chiều dày 0,2 – 0,3 mm Song, việc dán ép các loại ván mỏng này lên bề mặt ván dăm là một vấn đề hết sức khó khăn

Để ván sau khi phủ mặt có chất lượng tốt, đòi hỏi phải có quy trình công nghệ phù

hợp Do đó, việc nghiên cứu tìm ra các thông số công nghệ cho quá trình dán mặt là rất cần thiết

1.2 Mục đích – mục tiêu nghiên cứu

 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của việc nghiên cứu là xác định giá trị tối ưu các thông số công nghệ dán

ép như lượng keo tráng (M), thời gian ép (T) và áp suất ép (A) nhằm thiết lập một quy trình trang sức hợp lý ván lạng mỏng lên bề mặt ván dăm

 Mục đích nghiên cứu

 Làm tăng tính thẩm mỹ cũng như độ bền của ván dăm

 Tiết kiệm gỗ tự nhiên

 Làm cho quá trình sản xuất đạt hiệu quả cao hơn, hạn chế được những khuyết tật xảy ra trong quá trình trang sức, giảm tỷ lệ phế phẩm

 Góp phần đa dạng hóa các loại hình sản phẩm ván dăm và các phương thức trang sức bề mặt ván dăm nói riêng và ván nhân tạo nói chung

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

 Ván dăm Thiên Sơn: được sản xuất tại công ty cổ phần Thiên Sơn, có các chỉ tiêu phù hợp với các yêu cầu trang sức bề mặt, được sử dụng làm ván nền để nghiên cứu công nghệ dán mặt bằng ván lạng gỗ xoan đào

 Ván lạng gỗ xoan đào: được sản xuất tại công ty cổ phần kỹ nghệ gỗ Long Việt, có chiều dày 0,3 mm, là nguyên liệu phủ mặt phục vụ cho công tác nghiên cứu

 Keo Ure formaldehyd: là loại keo có cường độ dán dính tương đối cao, được cung cấp từ xí nghiệp ván ép Tân Mai, dùng làm chất kết dính giữa ván lạng với ván nền

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

Trên thực tế sản xuất hàng mộc, veneer dán mặt được sử dụng với nhiều loại gỗ

khác nhau Tuy nhiên, trong phạm vi đề tài, chúng tôi chọn loại veneer được lạng từ gỗ xoan đào Vì đây là loại gỗ thông dùng, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng mộc hiện nay và là loại gỗ thích hợp cho việc lạng mỏng với độ dày 0,3 mm Trong quá trình dán mặt ván dăm bằng ván lạng tự nhiên có rất nhiều yếu tố tác động đến chất lượng ván trang sức Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu xây dựng

các thông số công nghệ, chúng tôi không thể nghiên cứu hết tất cả các yếu tố do thời gian thực hiện đề tài và điều kiện thí nghiệm có giới hạn Vì thế, chúng tôi chỉ lựa chọn một số yếu tố tiêu biểu, có ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng ván trang sức để

nghiên cứu Các yếu tố đó là: lượng keo tráng (M), áp suất ép (A) và thời gian ép (T)

1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn

1.4.1 Ý nghĩa khoa học

Thiết lập mối quan hệ giữa các yếu tố như lượng keo tráng, áp suất ép, thời gian ép

ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt ván thể hiện qua các chỉ tiêu công nghệ độ bền kéo

vuông góc và tỷ lệ thấm keo bề mặt

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Thông qua việc xác định các thông số công nghệ tối ưu, trên cơ sở đó xây dựng quy trình trang sức phù hợp áp dụng vào thực tế để nâng cao hiệu quả sản xuất, phòng ngừa và hạn chế các khuyết tật, giảm tỷ lệ phế phẩm, có lợi cho việc hạ giá thành sản phẩm

Bên cạnh đó, ngoài ý nghĩa nâng cao giá trị sản phẩm, việc nghiên cứu thành công công nghệ trang sức bề mặt ván dăm bằng loại ván mỏng này còn mang ý nghĩa thiết thực, giúp tiết kiệm nguyên liệu gỗ đang trong tình trạng khan hiếm hiện nay

đã tính được với keo Cacbonic nồng độ 60 % thì lượng dùng thích hợp cho 1 m2 ván dăm khi phủ mặt bằng ván lạng là 95 – 105 g/m2 [25]

Năm 1979, các tác giả Liên Xô cũ như B.X Muzin, X.N Zieloboim thuộc Đại Học Lâm Nghiệp Voronhez; P.V Tisenko, N.G Bobrova thuộc Liên Hợp Lâm Nghiệp Kuban đã tiến hành hàng loạt các thí nghiệm nhằm áp dụng sản xuất ván lạng làm từ

gỗ dẻ mỏng 0,4 mm vào phủ mặt ván dăm Tuy nhiên, điều kiện máy móc và kỹ thuật lúc bấy giờ còn nhiều hạn chế nên ván mỏng này còn nhiều khuyết tật do đó có nhiều nguy cơ thấm keo lên bề mặt khi phủ mặt ván dăm Các tác giả đã cho rằng khi sản xuất ván dăm phủ mặt bằng loại ván lạng mỏng 0,4 mm cần có những công nghệ ép với chế độ được theo dõi kỹ

Năm 1985, A.N Kirilov và A.N Glotov đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của chiều dày ván lạng đến tỷ lệ thấm keo mặt dán Theo các tác giả, thì khi giảm chiều dày ván phủ

mặt thì nguy cơ tràn keo lên bề mặt tăng Vì vậy nên hạn chế sử dụng ván quá mỏng Tuy nhiên để hạn chế sự thấm keo thì phải nghiên cứu cơ chế làm tràn keo lên mặt ván phủ Theo đó, đại học Lâm Nghiệp Varonhet đã nghiên cứu sử dụng ván phủ mặt với chiều dày 0,4 mm phủ mặt ván dăm khối lượng riêng 700 kg/m3 và ép trong máy ép một tầng, nhiệt độ ép 125 0C giữ trong 1 phút Ván lạng là loại ván từ gỗ dẻ, độ nhớt keo 80 – 250 giây (cốc BZ4), khối lượng keo tráng dao động từ 80 – 250 g/m2, áp lực

ép từ 0,1 đến 1,5 MPa Mục đích của nghiên cứu này là tìm ra chế độ công nghệ để lượng keo tràn lên bề mặt là ít nhất Kết quả nghiên cứu cho thấy: để hạn chế lượng keo tràn thì nên sử dụng ván mỏng có gia cố bề mặt bằng biện pháp cán, giữ cho ván lạng không vượt quá độ ẩm 10 %, kết hợp các điều kiện khác về keo và áp lực có thể đảm bảo hạn chế lượng keo tráng đủ để không ảnh hưởng đến sản phẩm [26]

Năm 1986, với nghiên cứu của mình, A.B Hubov và A.N Chubinski Etal đã kết luận: khi phủ mặt ván dăm thì khuyết tật hay gặp là bong lớp ván phủ mặt cục bộ Khuyết tật này xuất hiện trong quá trình giảm áp suất ép do một phần hơi nước bị thất thoát ra quá nhanh Để hạn chế khuyết tật này, người ta làm giảm nhiệt độ bàn ép, tuy nhiên nếu dùng chất đóng rắn là NH4Cl với keo cacbonic thì giảm nhiệt độ sẽ dẫn tới làm giảm năng suất thiết bị ép [27]

2.1.2 Ở Việt Nam

Ở nước ta, công nghệ trang sức bề mặt ván nhân tạo nói chung và ván dăm nói riêng mới chỉ được nghiên cứu và đưa vào sử dụng trong những năm 90 trở lại đây Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này là do trước đây nguồn tài nguyên rừng còn nhiều,

có nhiều loại gỗ tốt, màu sắc, vân thớ đẹp, độ bền cao… nên phần lớn người sử dụng

và các nhà sản xuất chưa quan tâm nhiều đến việc sử dụng ván dăm

Năm 1989, Đặng Đình Bôi đã nghiên cứu cơ chế đóng rắn của keo trong gỗ theo thời gian, áp lực và nhiệt độ (có sử dụng chất đóng rắn) để đưa ra quy luật đóng rắn và giải thích quy luật cũng như áp dụng nó vào thực tế phủ mặt ván dăm bằng ván lạng cực mỏng Tác giả đã sử dụng ván mỏng có chiều dày 0,3 mm trở lên để phủ mặt ván dăm (loại gỗ dầu) với lượng keo tráng và lượng chất đóng rắn phù hợp [28]

Năm 2000, Phạm Văn Chương đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian dán ép đến chất lượng sản phẩm ván ghép thanh Tác giả đã kết luận: với ván mỏng gỗ trám trắng phủ lên ván ghép thanh từ keo tai tượng thì chế độ ép hợp lý

là nhiệt độ (120 – 125) 0C và thời gian ép là (2,8 – 3,2) phút tương đương (0,84 – 0,96) phút/mm chiều dày ván mặt [14]

Năm 2002, Hoàng Thị Thanh Hương đã nghiên cứu công nghệ dán phủ mặt ván dăm tre gỗ kết hợp và ván ghép thanh tre bằng ván mỏng từ gỗ cao su Tác giả đã kết luận chế độ ép hợp lý là nhiệt độ 105 0C, áp suất ép 6,5 kG/cm2, lượng keo tráng 160 g/m2 [19]

Ở nước ta, công nghệ dán phủ mặt ván nhân tạo chỉ mới được quan tâm và nghiên cứu trong những năm gần đây Số lượng rất ít, cần phải được đầu tư nghiên cứu nhiều hơn nữa với các loại nguyên vật liệu, công nghệ, thiết bị hiện có ở Việt Nam

2.2 Tổng quan về tình hình sản xuất ván dăm trên thế giới và ở nước ta

2.2.1 Tình hình sản xuất ván dăm ở các nước trên thế giới

Công nghệ sản xuất ván dăm là một loại hình công nghệ mới được hình thành từ cuối thế kỷ 18 nhưng phải đến những năm 1930, nền công nghiệp sản xuất ván dăm mới bắt đầu hình thành ở một số nước công nghiệp phát triển như Đức, Mỹ, Pháp,… Năm 1941, nhà máy ván dăm đầu tiên (nhà máy Tofit) được xây dựng ở Bremen (Đức) với công suất sản xuất 10 tấn/năm Năm 1942, Mỹ xây dựng nhà máy ván dăm đầu tiên thuộc công ty Farley và Loetscher Từ đó lan rộng ra các nước khác Cho đến ngày nay, cả thế giới có 719 nhà máy với tổng công suất lên đến 85.844.000 m3 (năm 2005)

So với loại hình sản xuất ván nhân tạo khác, công nghệ sản xuất ván dăm là một ngành tương đối mới trong nền công nghiệp chế biến lâm sản nhưng tốc độ phát triển của nó rất nhanh Giai đoạn từ năm 1950 đến năm 1990 là một ví dụ điển hình

Bảng 2.1: Sản xuất ván nhân tạo trên thế giới giai đoạn 1950 – 1990 (ĐVT: triệu

Bảng 2.2: Sản lượng ván dăm ở một số châu lục từ năm 2000 đến năm 2005 (ĐVT:

đã từng bước phát triển về chất Khoa học công nghệ thế giới phát triển sẽ là tiền đề cho công nghệ sản xuất ván dăm phát triển xa hơn nữa trong tương lai, để đáp ứng những nhu cầu ngày càng cao của con người

2.2.2 Tình hình sản xuất và xu hướng sử dụng ván dăm ở nước ta

Ở Việt Nam, công nghệ sản xuất ván dăm được hình thành từ những năm 60 Nhà máy ván dăm đầu tiên ở nước ta được xây dựng năm 1967 Đó là nhà máy ván dăm Việt Trì với công suất thiết kế 6000 m3 sản phẩm/năm Tiếp đến, năm 1970, nhà máy ván dăm Đồng Nai ra đời với công suất thiết kế 2000 m3 sản phẩm/năm Tuy nhiên, vào thời điểm này, lượng ván dăm đưa vào sử dụng rất ít (năm 1970 đến năm 1975 sản lượng ván dăm xuất ra thị trường ở nước ta chỉ duy trì ở mức 100 m3 [24]) Mãi đến năm 1996, khi nhà nước ra lệnh đóng cửa rừng tự nhiên thì việc sử dụng ván nhân tạo nói chung và ván dăm nói riêng mới được biết đến và được sử dụng rộng rãi

Hiện nay do nhu cầu tiêu dùng đồ gỗ ngày càng cao trong khi nguồn nguyên liệu

gỗ tự nhiên đang ngày càng cạn kiệt nên việc sản xuất các loại ván nhân tạo ở nước ta đang được đẩy mạnh Điều này có thể thấy được qua tình hình sản xuất ván dăm của nước ta giai đoạn từ năm 2000 đến nay Năm 2000, sản lượng ván đạt 2000 m3, so với giai đoạn 1970 - 1975 sản lượng ván đã tăng lên gấp 20 lần Năm 2005, sản lượng đạt

48000 m3 Năm 2006, sản lượng ván tăng lên gấp 5,3 lần, đạt 256000 m3.[24]

Ván dăm hiện có xu hướng được đưa vào ngành công nghiệp chế biến gỗ với vai trò nguyên liệu chủ yếu dùng trong sản xuất Đây là loại nguyên liệu thích hợp cho việc sản xuất đồ mộc gia đình, trang trí nội thất (bàn, ghế, tủ, giường, ), được ứng dụng trong nhiều công trình khác nhau như nhà ở trường học, công sở, khách sạn, nhà hàng, vv Ván dăm dùng trong trang trí nội thất thường được dán phủ mặt bằng các vật liệu: formica, các loại ván lạng tổng hợp… nhưng thông dụng nhất là phủ mặt bằng ván lạng tự nhiên và melamin

Phạm vi sử dụng ván dăm ngày càng mở rộng, các yêu cầu đặt ra cho loại ván này ngày càng nhiều và càng cao: trong điều kiện biến động về độ ẩm, nhiệt độ ván vẫn không bị biến dạng, cong vênh; có vân thớ hoặc hoa văn mỹ quan và tạo được cảm giác gần gũi quen thuộc, đem lại sự thoải mái ấm áp cho người sử dụng Ván dăm phủ mặt ván lạng vừa có kích thước chiều rộng lớn, vừa có màu sắc vân thớ gỗ tự nhiên, đáp ứng được những yêu cầu đó vì thế rất được ưa chuộng

2.3 Tổng quan về công nghệ trang sức bề mặt ván dăm bằng ván lạng tự nhiên 2.3.1 Mục đích và ý nghĩa của việc trang sức ván dăm bằng ván lạng tự nhiên

 Che lấp những phần khuyết tật trên bề mặt ván, làm đẹp ngoại quan Về bản chất, ván dăm là loại ván được tạo nên từ những phế liệu, cành ngọn vì thế chất lượng ngoại quan rất kém: bề mặt thô ráp, màu sắc không đồng đều, nhất là không có vân thớ Sau khi tiến hành gia công trang sức bề mặt, nó có thể trở thành sản phẩm rất mỹ quan, có vân thớ đẹp

 Bảo vệ bề mặt, làm cho bề mặt ván có khả năng chịu mài mòn, chịu nhiệt, chịu nước, chịu khí hậu và chịu hóa chất làm ố bẩn

 Trong quá trình sử dụng ván, do sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm của môi trường không khí xung quanh làm cho sự hút ẩm dãn nở, sự co rút khi bị sấy khô lặp đi lặp lại nhiều lần Về sau dẫn đến tình trạng bề mặt ván bị phồng rộp, thô ráp Dán mặt ván dăm bằng ván lạng tự nhiên thông thường sau cùng người ta phải xử lý sơn phủ bằng các loại sơn bóng (gốc nitro, polyureathane…), từ đó giúp nâng cao độ cứng, cường độ uốn tĩnh và tính ổn định kích thước của ván vì màng sơn có tác dụng là màng ngăn cách, cách ly ván dăm với môi trường không khí xung quanh bảo vệ bề mặt ván khỏi các tác nhân gây hại, đảm bảo khả năng sử dụng lâu dài

 Khi dán mặt ván dăm bằng ván lạng có thể tiết kiệm được các loại gỗ quý hiếm vì chiều dày của ván lạng rất mỏng thường là (0,2 – 0,8) mm

2.3.2 Các yêu cầu chất lượng bề mặt ván sau trang sức

Chất lượng ván nhân tạo nói chung và ván dăm nói riêng khi dán ván mỏng trang sức được đánh giá chủ yếu dựa vào chất lượng ngoại quan và tính năng vật lý bề mặt, bao gồm các yếu tố: vân thớ, màu sắc của ván mỏng, độ phẳng bề mặt, mức độ thấm keo ra mặt ố bẩn, cường độ bám dính, độ bền lâu và cường độ chống uốn Ván trang sức có chất lượng tốt cần phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

- Vân thớ và màu sắc ván mỏng không bị thay đổi, biến màu sau khi ép nhiệt

- Bề mặt ván sau khi trang sức phải phẳng và nhẵn, hạn chế các vết nứt, phồng rộp Nếu bề mặt ván không phẳng, màu sắc sẽ không đều đặn, hiệu quả trang sức giảm

đi rất lớn

- Mức độ thấm keo bề mặt càng thấp càng tốt, bề mặt ván không bị ố bẩn

- Cường độ bám dính giữa ván lạng với keo, keo với ván nền cao Ván mỏng sau khi trang sức không bị bong tách khỏi ván nền

- Ván sau trang sức phải bảo đảm được độ bền, chịu uốn tốt, chịu khí hậu, tuổi thọ cao, có khả năng sử dụng lâu dài

Trong thực tế sản xuất, không phải lúc nào ván trang sức cũng đảm bảo được các yêu cầu trên Hiện tượng thấm keo lớp mặt là một khuyết tật thường thấy nhất khi dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng tự nhiên, ảnh hưởng rất lớn đến tính thẩm mỹ của sản phẩm Ngoài ra còn có các khuyết tật khác như chồng mí, hở mí, ố bẩn bề mặt ván, bóng cục bộ ván lạng, cong vênh mặt ván, nứt bề mặt Các khuyết tật này được biểu hiện ra bên ngoài, dễ dàng nhìn thấy làm xấu đi bề mặt trang sức, cần phải loại bỏ

Để bảo đảm ván sau trang sức đạt được chất lượng tốt (ván đạt được độ bền dán dính cao và không thấm keo lớp mặt) ngoài việc tuân thủ theo các nguyên tắc công nghệ khi dán ép còn cần phải hiểu rõ các nguyên nhân, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình dán mặt ván dăm bằng ván lạng, có như vậy mới giúp chúng ta hạn chế được các khuyết tật

2.3.3 Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng ván trang sức

2.3.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng của ván nền

 Độ nhẵn bề mặt ván dăm

Độ nhẵn bề mặt của ván nền là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá bề mặt sản phẩm sau khi trang sức, ảnh hưởng đến độ nhẵn bề mặt của ván sau khi trang sức Sản xuất ván dăm thường đem các loại phế liệu gỗ, cành ngọn gia công băm thành dăm sau đó tiến hành nén ép để thành ván Căn cứ vào sự khác biệt về cấu thành ván dăm và hình thái của dăm gỗ, tính trạng bề mặt của ván dăm có rất nhiều sự sai khác

Do sự chéo nhau của các dăm gỗ mà hình thành rất nhiều các khe gỗ làm cho bề mặt không bằng phẳng Mức độ không bằng phẳng này do ảnh hưởng của độ dày dăm gỗ Dăm gỗ càng mỏng, càng nhỏ thì mức độ không bằng phẳng càng bé

Ván dăm một lớp, bề mặt rất thô ráp, không thích hợp dùng ván quá mỏng để tiến hành trang sức, chỉ thích hợp dùng ván mỏng có chiều dày tương đối lớn trên 0,8 mm, nếu không bề mặt ván trang sức sẽ xuất hiện thô ráp, ảnh hưởng đến chất lượng ngoại quan Còn đối với ván dăm tiệm biến và ván dăm ba lớp, dăm lớp mặt nhỏ bé, độ thô ráp bề mặt tương đối nhỏ, thích hợp cho việc trang sức bằng các loại ván mỏng Tuy vậy, bất kể loại ván dăm nào trước khi trang sức bề mặt đều phải tiến hành đánh nhẵn

để làm cho bề mặt phẳng nhẵn Độ nhẵn của bề mặt ván dăm cần phải đảm bảo đạt yêu

đó, độ ẩm của ván nền là yếu tố cần được xem xét trong quá trình dán mặt ván lạng

Độ ẩm của ván dăm thường không đồng đều: độ ẩm lớp mặt thấp, lớp lõi cao Vì vậy, ván trước khi tiến hành trang sức bề mặt phải được xử lý, cố gắng làm cho độ ẩm của nó đồng đều, nếu không sẽ tạo nên các khuyết tật trên bề mặt trang sức

Ngoài yêu cầu độ ẩm trong ván dăm phải đồng đều, độ ẩm cũng cần phải thích hợp Thực tiễn sản xuất cho thấy rằng đối với ván dăm tiến hành trang sức bề mặt thì độ ẩm thích hợp là (8 ± 2) %

 Sai số chiều dày

Các loại ván nhân tạo đều được hình thành với điều kiện áp suất, nhiệt độ nhất định Ngoại trừ ván ghép thanh, các loại ván nhân tạo khác như ván dán, ván dăm, ván sợi đều được nén ép theo phương chiều dày nên bao giờ cũng tồn tại sai số nhất định Trong quá trình nén ép, phương chiều dày bị nén co lại Sau khi ép có thể một phần đã được phục hồi, nhưng vẫn còn một phần biến dạng nén tàn dư làm cho chiều dày ván không đồng đều Có nhiều nguyên nhân gây nên sai số này, tuy nhiên có hai dạng chủ yếu: do độ dày của bản thân phôi ván không đồng đều và do sự biến dạng của mặt bàn

ép Đối với ván dăm và ván sợi ép thì do sự rải thảm không đồng đều mà tạo nên sự không đồng đều của phôi ván Ngoài ra, trong quá trình ép ván dăm, mặc dù đã sử

dụng cữ chiều dài khống chế nhưng do quá trình ép nhiệt tại phần trung tâm của phôi ván lượng hơi nước khó thoát ra làm cho độ ẩm vùng đó cao hơn xung quanh Tại phần trung tâm dưới nhiệt độ cao, độ ẩm lớn hình thành trạng thái ép quá độ, độ dày sẽ nhỏ hơn so với cữ còn các phần xung quanh có chiều dài như cữ, điều đó dẫn đến sự không đồng đều chiều dày ván.[13]

Sai số chiều dày của ván lớn là điều không mong muốn trong quá trình trang sức Nếu ván nền có sai số chiều dày lớn không được xử lý trước khi tiến hành trang sức thì sau khi trang sức bề mặt ván sẽ bị cong vênh, phồng rộp Khi đó, ván mất đi sự đối xứng, làm cho sự hút ẩm và tốc độ hút ẩm của mặt trên và mặt dưới sẽ không giống nhau, dễ dẫn đến sự biến dạng cong vênh mặt ván Khi ép, tỉ lệ nén ép tại các vị trí khác nhau dẫn đến sự trương nỡ cũng khác nhau, luôn luôn gây sự lồi lõm trên bề mặt

Để đảm bảo chất lượng bề mặt trang sức, yêu cầu sai số chiều dày của ván dăm nền rất khắt khe, thường không vượt quá ± 2 mm Nhưng thực tế, sai số chiều dày của ván dăm sau khi rời khỏi máy ép thường trong khoảng ± (0,6 – 1) mm [6] Vì vậy, trước khi dán mặt, chiều dày của ván dăm phải được tiêu chuẩn theo sai số, cần phải được bào và đánh nhẵn hai mặt

2.3.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng của keo

 Độ nhớt dung dịch keo

Độ nhớt dung dịch keo là một trong các yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến cường

độ dán dính giữa ván lạng với ván nền và khả năng thấm keo lớp mặt vật dán

Tỷ lệ thấm keo lớp mặt dán phụ thuộc vào mức độ tăng độ nhớt của dung dịch keo

Độ nhớt của dung dịch keo được biểu hiện bằng nội lực của keo, khi độ nhớt của keo lớn đến một mức độ nhất định thì không có khả năng thấm ướt trên bề mặt gỗ, ván [4]

Do đó, khi sử dụng dung dịch keo có độ nhớt lớn, để đạt được lớp keo theo yêu cầu thì phải tăng lượng dùng, vì thế keo khó dàn trải trên bề mặt ván dăm, chỗ dày chỗ mỏng Khi dán ép, phần tương đối dày của lớp keo chịu lực tương đối lớn, dung dịch keo dễ dàng thấm qua lớp mặt dán Khi độ nhớt của keo thấp cũng không thích hợp để dán mặt ván dăm vì tính thẩm thấu của loại keo này mạnh, keo nhanh chóng thấm vào lớp bên trong của ván nền, tạo ra hiện tượng thấm ướt thông thường đến màng keo không liên tục (hiện tượng đói keo) khó đảm bảo được cường độ dán dính

 Lượng keo tráng

Đây là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ dán dính giữa ván lạng và ván dăm và là một trong những nguyên nhân tiêu biểu nhất gây nên hiện tượng thấm keo lớp mặt dán

Lượng keo ít, chiều dày lớp keo không đủ, có thể xuất hiện những chỗ không dán dính Lượng keo nhiều, lớp keo quá dày, khi dán ép có nguy cơ thấm keo lớp mặt Trong thực tế sản xuất cho thấy lượng keo tráng càng lớn thấm keo lớp mặt dán càng nghiêm trọng (hình 2.1)

Hình 2.1: Quan hệ giữa tỷ lệ thấm keo lớp mặt với áp suất ép và độ nhớt dung dịch

keo [6]

Lớp keo quá dày không những làm thấm keo lớp mặt mà còn có thể làm giảm chất lượng dán dính Vì trong quá trình dán ép, tiếp xúc với nhiệt độ cao, ở giai đoạn chuyển tiếp từ thể lỏng sang thể rắn của màng keo thì tất cả các màng keo đều bị chùng co lại theo chiều dọc do cả hiện tượng thải nước và sự giãn nở thể tích do quá trình biến đổi hóa học gây nên Hiện tượng này sẽ dẫn đến sự hình thành nên các ứng suất tiếp tuyến song song với bề mặt của màng keo, làm hạn chế các lực hút dẫn tác dụng vuông góc với bề mặt của màng keo làm giảm cường độ dán dính Màng keo càng dày, sự hạn chế càng lớn, càng làm giảm cường độ dán dính của keo với ván nền

và của keo với ván lạng

Nhiều công trình nghiên cứu nhằm xác định ảnh hưởng của bề dày màng keo đến

độ bền dán dính cho thấy rằng một lớp keo đủ mỏng và liên tục sẽ cho ta những giá trị ứng suất cao nhất

Do đó, việc khống chế lượng keo tráng, tráng đủ và đều keo là điều kiện chủ yếu để loại trừ khuyết tật thấm keo lớp mặt và nâng cao cường độ dán dính Lượng keo tráng ván bề mặt ván dăm thích hợp là (150  160) g/m2, nhiều nhất không quá 190 g/m2 Tuy nhiên, đối với các loại ván cực mỏng, lượng keo tráng có thể thấp hơn

 Tốc độ đóng rắn của dung dịch keo

Tốc độ đóng rắn của dung dịch keo cũng ảnh hưởng đến tỉ lệ thấm keo lớp mặt dán Khi sử dụng loại keo có tốc độ đóng rắn nhanh, tỉ lệ thấm keo lớp mặt dán được hạn chế rất nhiều Vì trong quá trình ép nhiệt, quá trình phản ứng đóng rắn của keo đồng thời với quá trình thẩm thấu, khuếch tán của dung dịch keo Nhưng thời gian cần thiết

để dung dịch thấm qua lớp mặt dán cũng có thể bằng nhau Như vậy có nghĩa là tỉ lệ thấm keo lớp mặt dán do tỉ lệ giữa tốc độ đóng rắn dung dịch keo và tốc độ thẩm thấu của dung dịch đến lớp mặt quyết định

Khi sử dụng keo đóng rắn nhanh, dung dịch keo đã được đóng rắn trước khi thấm đến bề mặt Vì vậy, khả năng thấm keo lớp mặt thấp

 Chất độn

Chất độn thường dùng là bột mì hoặc cao lanh công nghiệp với tỉ lệ dùng (12  18)

% so với lượng dùng của keo

Cho chất độn vào dung dịch keo có thể làm tăng độ nhớt của dung dịch keo, làm cho lớp keo tăng thêm tính đàn hồi Tuy nhiên có thể làm giảm chất lượng dán dính của keo tùy vào tỉ lệ sử dụng Hiện nay, ý kiến về sự ảnh hưởng của chất độn đến tỉ lệ thấm keo vẫn chưa thống nhất Có ý kiến cho rằng cho chất độn vào dung dịch keo có thể làm giảm tỉ lệ thấm keo, lại có quan điểm khác cho rằng cho chất độn vào keo sẽ làm tăng độ nhớt của dung dịch keo, lại phải tăng lượng keo tráng, kết quả không phải giảm mà là tăng thêm tỉ lệ thấm keo

2.3.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng của ván lạng

 Loại gỗ làm vật liệu dán

Loại gỗ làm vật liệu dán cũng ảnh hưởng rất lớn đến tỉ lệ thấm keo Gỗ có tính thấu khí càng lớn thì tỉ lệ thấm keo lớp mặt dán càng lớn Cấu tạo gỗ khác nhau thì tỷ lệ

thấm keo cũng khác nhau Độ rỗng, đường kính lỗ mạch, mật độ lỗ mạch, gỗ sớm, gỗ muộn, gỗ cứng, gỗ mềm… đều ảnh hưởng đến tỷ lệ thấm keo Khuyết tật thấm keo xuất hiện ở phần gỗ sớm trước rồi mới đến phần gỗ muộn Gỗ có lỗ mạch lớn, mật độ

lỗ mạch nhiều càng dễ bị thấm keo

 Độ ẩm của ván lạng

Tương tự như độ ẩm ván nền, độ ẩm của ván lạng quá cao làm ảnh hưởng đến tốc

độ đa tụ của keo, ngăn cản quá trình đóng rắn của dung dịch keo, làm giảm rõ rệt cường độ dán dính và còn dẫn đến hiện tượng thấm keo lớp mặt Vì độ ẩm của vật liệu dán quá cao, độ nhớt của keo giảm xuống, làm tăng quá trình khuếch tán của dung dịch keo vào bên trong vật liệu dán Trái lại, độ ẩm của ván lạng quá thấp dẫn đến tính đàn hồi kém, khả năng tiếp xúc giữa các vật dán khó khăn hơn, làm giảm khả năng dán dính

Đây là nhân tố cần được xem xét trong quá trình dán ván lạng Độ ẩm của vật liệu dán không nên lớn hơn (8  10) %

 Chiều dày của ván lạng

Chiều dày của ván lạng có ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ thấm keo Thông thường tỷ

lệ thấm keo tăng giảm theo chiều dày của ván lạng Tuy nhiên, đối với một số trường hợp, ván lạng mỏng lại ưu việt hơn ván lạng dày về mặt thấm keo Thực tế cho thấy khi sử dụng loại ván lạng dày (1,0 – 1,5) mm dán mặt ván nhân tạo cũng có hiện tượng thấm keo vì ván lạng dày rất dễ bị nứt khi lạng, trong khi đó, ván lạng mỏng với độ dẻo cao hơn, có thể không có vết nứt hoặc vết nứt không sâu.[6]

 Khuyết tật của ván lạng

Trong quá trình gia công ván lạng, do chế độ và công cụ lạng chưa chuẩn xác tuyệt đối nên xảy ra hiện tượng bề mặt ván bị nhấp nhô Độ nhấp nhô của ván mỏng càng cao thì tráng keo, màng keo sẽ không đều, chỗ dày chỗ mỏng Do đó, khi dán ép, dưới tác dụng của nhiệt độ, trong ván nảy sinh ứng suất làm giảm chất lượng mối dán Bên cạnh đó, dưới tác dụng của lực ép, chỗ có màng keo dày sẽ dễ nảy sinh hiện tượng thấm keo lớp mặt Một vấn đề cần lưu ý là các vết nứt trên bề mặt ván mỏng, các mối nối ván là nơi dễ phát sinh hiện tượng thấm keo Ván quá mỏng, cường độ quá yếu rất

dễ bị nứt Do đó, khuyết tật của ván mỏng phải nằm trong phạm vi cho phép

2.3.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng từ thông số kỹ thuật

 Áp suất ép

Áp suất ép là nhân tố có ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ dán dính giữa ván lạng với ván nền và tỷ lệ thấm keo lớp mặt dán, đặc biệt là đối với ván lạng mỏng có chiều dày (0,2 – 0,3) mm

Trong quá trình dán phủ mặt ván dăm bằng ván tự nhiên, áp lực ép đóng vai trò quyết định đến mức độ ngấm sâu của keo vào ván nền và ván lạng Áp suất ép phải đủ lớn để dưới tác dụng của nó có thể tạo ra được một màng keo đủ mỏng, đồng đều và liên tục Có như vậy mới đảm bảo được cường độ dán dính Hơn nữa áp suất ép không được phép quá lớn dễ dẫn đến sự ngấm sâu một lượng keo quá lớn vào ván mỏng Khi dán ép với áp lực nhỏ, bề mặt tiếp xúc không tốt, các điểm dán giảm đi, do đó cường độ dán dính giữa ván nền và ván lạng không cao, tuy nhiên hiện tượng thấm keo được hạn chế rất nhiều Khi dán ép với áp lực lớn, bề mặt tiếp xúc tốt làm tăng cường

độ dán dính nhưng đồng thời cũng làm tăng nhanh quá trình thẩm thấu của dung dịch keo vào vật liệu dán từ đó làm tăng tỷ lệ thấm keo lớp mặt

Hình 2.2: Quan hệ giữa áp lực ép và tỷ lệ thấm keo bề mặt ván

Đồ thị cho thấy áp lực ép và tỷ lệ thấm keo có quan hệ tỷ lệ thuận với nhau Áp suất ép càng lớn thì tỷ lệ thấm keo càng cao Với áp lực ép là 5 kG/cm2 sẽ cho ván trang sức có tỷ lệ thấm keo lớp mặt là thấp nhất

 Nhiệt độ ép

Nâng cao nhiệt độ ép có thể rút ngắn được thời gian đóng rắn của dung dịch keo và thời gian ép, giảm tiêu hao năng lượng, nâng cao năng suất và có lợi cho việc giảm tỷ

lệ thấm keo lớp mặt dán Tuy nhiên, nếu nhiệt độ bàn ép quá cao, tốc độ co rút của ván lạng lớn hơn tốc độ đóng rắn của dung dịch keo, kết quả là các mối ghép của ván lạng đặc biệt là ván lạng loại mỏng sẽ bị tách ra Lớp keo giòn ảnh hưởng đến chất lượng dán Mặt khác khi ép với nhiệt độ cao rất dễ làm bề mặt ván lạng biến màu, làm giảm tính chất cơ lý của ván

Có tài liệu cho biết, khi nhiệt độ ép đạt 90 0C đã thu được cường độ dán dính tương đối cao nhưng thời gian ép dài, còn có khả năng tăng tỷ lệ thấm keo lớp mặt dán Trên thực tế, dán mặt ván dăm bằng ván lạng thường sử dụng nhiệt độ (80 – 110) 0C tùy vào loại keo

 Thời gian ép

Thời gian ép là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất cũng như chất lượng ván trang sức cả về hai phương diện cường độ dán dính và chất lượng bề mặt Thời gian ép và duy trì ép có ảnh hưởng rất lớn đến sự đóng rắn của keo Thời gian ép quá ngắn, kết thúc quá trình ép nhưng keo vẫn chưa kịp đóng rắn, cường độ dán dính

sẽ bị hạn chế rất nhiều Ngược lại, trong một thời gian nhất định, màng keo đã đóng rắn hoàn toàn, nếu vẫn còn duy trì lực ép, màng keo sẽ bị phá vỡ (còn gọi là bể màng keo), ván lạng và ván nền không dán dính được với nhau Kết quả ván trang sức bị hỏng Hoặc ván lạng sẽ bị cháy do thời gian tiếp xúc với nhiệt độ quá lâu Khi đó cần phải rút ngắn thời gian ép lại

Trong quá trình sản xuất, việc rút ngắn thời gian ép có ý nghĩa rất lớn Thời gian ép càng ngắn, tiêu hao nhiệt lượng càng ít, có thể tiết kiệm chi phí sản xuất và nâng cao năng suất sản phẩm Tuy nhiên, thời gian ép cần phải được rút ngắn đến một giới hạn cho phép

Do đó, để đảm bảo được chất lượng sản phẩm và giảm chi phí cho sản xuất, cần thiết phải lựa chọn được giá trị thời gian thích hợp

 Làm se lớp keo trước

Làm se lớp keo trước là quá tình xử lý chờ sau khi vật liệu dán đã được tráng keo Thời gian chờ, tức là thời gian làm se trước được tính từ sau khi vật liệu dán đã được tráng keo đến trước khi ép nhiệt

Thời gian chờ quá dài có thể làm cho một bộ phận keo đã đóng rắn, làm giảm cường độ dán dính của keo Hệ quả làm giảm chất lượng sản phẩm Vì vậy, thời gian

này chủ yếu do loại keo quyết định Thời gian làm se lớp keo trước khi sử dụng keo

UF đóng rắn nhanh phải ngắn hơn so với thời gian làm se lớp keo trước khi sử dụng keo UF thông thường vì hàm lượng chất đóng rắn trong keo UF đóng rắn nhanh thường lớn hơn rất nhiều so với hàm lượng chất đóng rắn trong keo UF thông thường

Sử dụng công nghệ làm se lớp keo trước là một giải pháp hiệu quả để làm giảm tỷ

lệ thấm keo lớp mặt dán, có hai nguyên nhân chủ yếu:

- Một là thời gian do keo và chất đóng rắn tiếp xúc với nhau dài làm tăng tốc độ đóng rắn của dung dịch keo

- Hai là do nước có trong keo bay hơi và thẩm thấu vào bên trong vật liệu dán mặt làm cho nước trong lớp keo giảm, làm tăng độ nhớt của dung dịch keo

Khi thực hiện bước công nghệ này cần phải khống chế thời gian trong phạm vi cho phép Khi xử lý chờ ở nhiệt độ thường (18 – 20) 0C, tổng thời gian từ sau khi pha chế keo cho đến trước khi ép nhiệt thường không vượt quá (65 – 70) % thời gian sống của loại keo dùng [6]

2.3.4 Quy trình công nghệ trang sức ván dăm bằng ván lạng tự nhiên

Dán phủ mặt ván nhân tạo bằng ván lạng tự nhiên được áp dụng theo hai phương pháp: dán nóng và dán nguội Thời gian dán nguội lâu, hiệu suất thấp nên rất ít dùng trong sản xuất Trong khi đó, tốc độ của phương pháp dán nóng nhanh, hiệu suất cao, chất lượng lại tốt, là phương pháp dán ván mỏng được sử dụng rộng rãi hiện nay Công nghệ dán ván lạng bằng phương pháp ép nhiệt (ép nóng) chia làm hai loại: phương pháp khô và phương pháp ướt Đặc điểm của công nghệ dán khô là ván lạng sau khi sấy khô mới tiến hành dán, được ứng dụng tương đối rộng Đặc điểm của phương pháp ướt là sử dụng loại keo đặc biệt, dán ván lạng có độ ẩm tương đối cao lên

bề mặt ván nhân tạo Đây là loại công nghệ dán ván lạng mới, ít được dùng ở nước ta

Ở đây, chúng tôi chỉ trình bày công nghệ dán mặt ván dăm bằng ván lạng tự nhiên theo phương pháp ép nhiệt với ván lạng đã được sấy đến độ ẩm thích hợp

 Tráng keo và xếp phôi

Để đảm bảo chất lượng của ván lạng dán mặt và tính ổn định của hình dạng sản phẩm, khi xếp phôi phải tuân thủ nguyên tắc đối xứng tức là ván lạng dán cả hai phía lớp trung tâm đối xứng, mặt cắt của ván nền phải cùng một loại gỗ, cùng chiều dày, cùng độ ẩm và cùng chiều thớ

Tráng keo lên ván nền với lượng dùng vừa đủ để bảo đảm đạt được màng keo đủ mỏng và trải đều lên bề mặt ván Với ván dăm làm ván nền, lượng keo thích hợp là (150 – 160) g/m2

Sau khi tráng keo ván nền nên để một thời gian, trong công nghệ thường gọi là thời gian ổn định Thời gian ổn định là khoảng thời gian kể từ sau khi ván nền được tráng keo đến khi ép nhiệt Thời gian ổn định này bao gồm thời gian ổn định mở và ổn định kín Ổn định mở là khoảng thời gian tính từ sau khi ván nền được tráng keo đến trước

tổ hợp xếp phôi Mục đích chủ yếu là để loại trừ một phần nước có trong keo, phòng tránh thấm keo bề mặt Thời gian từ sau tổ hợp xếp phôi đến trước ép nhiệt là thời gian

ổn định kín, nhằm làm cho dung dịch keo trải đều lên trên bề mặt ván nền, nâng cao cường độ dán dính Khi sử dụng keo UF thông thường (thời gian sấy của dung dịch keo từ 6 đến 10 giờ), tổng thời gian ổn định thường không vượt quá (30 – 60) phút Khi sử dụng keo đóng rắn nhanh, tổng thời gian không vượt quá 20 phút

Để nâng cao cường độ dán dính hơn nữa, ván nền và vật liệu dán mặt nên để ổn định một thời gian trước khâu tráng keo nhằm làm cho độ ẩm và nhiệt độ phù hợp với điều kiện tráng keo

Để phòng tránh thấm keo lớp mặt, trước khi ép nhiệt, có thể tiến hành xử lý phun nước lên bề mặt ván lạng với lượng nước phun là 50 g/m2

 Ép nhiệt

Thiết bị dùng để dán ép có thể là máy ép một tầng hay nhiều tầng Do ván lạng rất mỏng, yêu cầu bàn là máy ép nhiệt phải có độ chính xác cao Trong quá trình ép nhiệt,

phôi ván cần được gia nhiệt đồng đều và chịu lực ép đồng đều Muốn như vậy khi phôi

dán mặt đưa vào máy ép nhiệt, phía trên và phía dưới của phôi phải có tấm lót kim loại

mà bề mặt phải phẳng Để phôi ván chịu áp lực đồng đều cần phải sử dụng tấm vật liệu đệm phân tán hòa hoãn Vật liệu hòa hoãn có thể sử dụng cao su tổng hợp hoặc cao su chịu nhiệt có đệm vải hoặc giấy Trên tấm cao su cần phải bố trí các rãnh để điều tiết

áp suất không đều mà nguyên nhân do độ dày ván nền không đều gây nên

Quá trình dán ép ván lạng tự nhiên lên bề mặt ván nhân tạo có thể được thực hiện theo hai chu trình ép: chu trình ép một cấp và chu trình ép hai cấp

Trong thực tế sản xuất rất nhiều nhà máy áp dụng chu trình ép một cấp vì có thể rút ngắn được thời gian ép, tiết kiệm nhiệt lượng, thuận tiện cho việc gia công (chỉ tăng áp một lần), đạt hiệu suất cao

Hình 2.3: Chu trình ép một cấp

Trong đó: t1: thời gian tăng áp

t2: thời gian duy trì áp lực

t3: thời gian hạ áp

Để tiến hành dán ép, trước hết cần phải gia nhiệt bàn ép để bàn ép đạt đến giá trị cần thiết mới đưa phôi ván vào Ý nghĩa của việc làm này một mặt làm tăng tốc độ dán dính, nâng cao hiệu suất ép, mặt khác lại làm tăng tính dẻo của vật liệu dán làm cho chúng tiếp xúc đồng đều, có lợi cho việc nâng cao cường độ dán dính Nhiệt độ ép tùy thuộc vào loại keo Đối với keo UF, nhiệt độ ép (100 – 150) 0C

Đóng bàn ép tăng đến giá trị tối đa Thời gian đóng bàn ép và tăng lực ép càng ngắn càng tốt Nếu thời gian quá dài, một phần dung dịch keo có thể đóng rắn sớm ảnh hưởng đến cường độ dán dính của ván Khi sử dụng keo UF bình thường, thời gian đóng bàn ép và tăng lực ép không được vượt quá 1,5 phút Nếu dùng keo UF đóng rắn nhanh thì thời gian này phải nhỏ hơn 30 giây

Áp suất ép có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ dán dính giữa vật liệu dán dính và ván nền Khi sử dụng keo UF thông thường, áp suất ép từ (0,5 – 1) MPa

Thời gian ép còn gọi là thời gian duy trì ép Trong sản xuất, thời gian này càng ngắn càng tốt Như thế sẽ nâng cao được hiệu suất của thiết bị, giảm nhiệt độ tiêu hao Thời gian ép có quan hệ với loại keo, loại gỗ và nhiệt độ ép Khi nhiệt độ ép là (100 – 120) 0C và (130 – 140) 0C, thời gian ép nhiệt của keo UF thông thường là (3 – 5) phút

và (2 – 4) phút Khi nhiệt độ ép là (130 – 145) 0C và (145 – 150) 0C, thời gian ép nhiệt của keo đóng rắn nhanh là (30 – 35) giây và (25 – 30) giây

Khi kết thúc quá trình ép nên từ từ giảm áp nếu không ván sau khi lấy ra sẽ bị phồng rộp, có thể làm ván lạng tách khỏi lớp keo, xuất hiện khuyết tật bong keo hoặc phân lớp do nước trong ván nền thoát ra quá mãnh liệt

Ván sau khi lấy ra khỏi bàn ép nhiệt cần phải xếp đống công nghệ một thời gian Mục đích chủ yếu là lợi dụng lượng nhiệt dư còn trong ván làm cho keo đóng rắn thêm

để nâng cao cường độ dán dính và cũng để cho sản phẩm dán mặt nguội đi từ từ, độ

ẩm phân bố đều để tăng tính ổn định của ván Thời gian xếp đống công nghệ đối với sản phẩm khi dùng keo UF thông thường không được ít hơn 24 giờ, đối với keo UF đóng rắn nhanh không nhỏ hơn 2 giờ

Điều kiện công nghệ dán mặt ván lạng bằng keo UF thông thường và keo UF đóng rắn nhanh như bảng 2.3

Bảng 2.3: Điều kiện công nghệ dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng tự nhiên [6]

Nhiệt độ không khí trong phân xưởng

Độ ẩm không khí trong phân xưởng

Nhiệt độ tấm lót khi xếp phôi

Thời gian cần thiết từ khi đóng bàn

ép đến khi áp lực đạt trị số tối đa

Không cao hơn 300C (40 – 120) giây (6 – 10) giờ (30 – 60) phút

90 giây

(180 – 300) giây (120 – 240) giây (0,5 – 1) MPa

24 giờ

Không nhỏ hơn 130C Không nhỏ hơn 65%

… (125 – 180) giây

…

20 phút

30 giây

(30 – 35) giây (25 – 30) giây (0,4 – 1) MPa

2 giờ

2.4 Tổng quan về một số loại nguyên vật liệu dùng trong trang sức bề mặt ván dăm bằng phương pháp dán ván lạng tự nhiên

2.4.1 Ván dăm

Ván dăm là loại vật liệu được tạo thành bằng cách dùng dăm gỗ hoặc thực vật không phải gỗ đã trộn keo hoặc không trộn keo, trải thảm và ép lại Ván dăm có bề mặt tương đối rộng lớn, các loại chiều dày khác nhau, đồng thời có tính tương đối ổn định về kích thước và cường độ cơ học nhất định Vì vậy mà ván dăm đã và đang được

sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến gỗ, thích hợp để sản xuất các loại đồ mộc gia đình, trang trí nội thất… được ứng dụng trong nhiều công trình khác nhau như nhà

- Cần phải có tính năng chịu nước và có cường độ nhất định (cường độ uốn tĩnh

2.4.2 Ván lạng

Ván lạng dùng trong công nghệ dán mặt ván nhân tạo rất đa dạng về chủng loại gỗ Các loại gỗ thông dụng dùng để sản xuất ván mỏng là: oak, ash, cherry, walnut, teak, maple, xoan đào, dầu gió, thông New Zealand… Đa số các loại gỗ dùng để sản xuất

veneer đều có chung đặc điểm: là loại gỗ tốt và có vân thớ đẹp Yêu cầu nguyên liệu sản xuất ván mỏng rất khắc khe:

- Gỗ phải có đường kính ≥ 20 cm, có độ thót ngọn nhỏ hơn 2 cm/m, độ đồng đều

Kr > 7, vân thớ đẹp, gỗ sớm gỗ muộn phân biệt rõ ràng

- Chất lượng gỗ tròn đảm bảo không hoặc ít mắt, không bạnh vè, u bướu, có thớ sợi thẳng

- Gỗ không bị mối mọt, nứt nẻ

- Dễ dàng gia công bóc lạng

Những khuyết tật của nguyên liệu trong chừng mực nhất định sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm Các loại khuyết tật phổ biến nhất của gỗ là mắt gỗ (mắt chết), nứt nẻ

sẽ làm giảm ứng suất cơ học của ván lạng

Độ dày ván mỏng trang sức thông thường là (0,2 – 0,8) mm Âu – Mỹ thường dùng ván có chiều dày khoảng (0,7 – 0,8) mm, còn Nhật Bản thường là (0,2 – 0,3) mm Ở nước ta, thông thường ván mỏng dày khoảng 0,5 mm Hiện nay, vì các loại gỗ quý đang ngày càng khan hiếm và giá cả ngày càng tăng nên chiều dày ván mỏng đang có

xu thế giảm dần Song, sự giảm bớt độ dày ván mỏng đã đem lại rất nhiều khó khăn cho việc trang sức, đồng thời cũng có yêu cầu rất cao đối với ván nền Trước đây do công nghệ, thiết bị máy móc ở nước ta còn nhiều hạn chế nên chỉ có thể sản xuất được các loại ván có chiều dày tương đối lớn Với công nghệ tiên tiến, máy móc thiết bị hiện đại, một số nhà máy - xí nghiệp đã có thể lạng được tấm ván có chiều dày rất mỏng (0,2 – 0,3 mm) Loại ván này được sản xuất nhiều ở công ty cổ phần kỹ nghệ gỗ Long Việt Đây là một trong những công ty đi đầu trong lĩnh vực sản xuất ván mỏng ở nước

ta hiện nay, cung cấp nhiều loại ván mỏng với độ dày khác nhau có chất lượng tốt, phù hợp để trang sức bề mặt các loại ván nhân tạo

2.4.3 Keo dán

Keo dán dùng để dán ván lạng lên bề mặt ván dăm cần phải có cường độ bám dính tốt, ít độc hại và giá thành càng thấp càng tốt Các loại keo có thể dùng để dán mặt ván dăm bằng ván lạng bao gồm:

 Keo Phenol formaldehyd (PF): keo PF đóng rắn ở nhiệt độ cao; keo có màu vàng sẫm, mùi hắc; chịu nước, chịu nhiệt tốt; tính cơ học tốt, bền; có thời gian đóng rắn dài hơn so với các loại keo khác Keo PF dễ điều chế tuy nhiên giá thành cao

 Keo Melamin formaldehyd (MF): keo MF thường sử dụng để chống ẩm Loại keo này khá đắt, khó điều chế, không thông dụng nên ít được sử dụng

 Keo Epoxy là loại keo được sản xuất từ nhựa epoxy (epichlohydrin) và diphinylpropan có tính dán dính cao hơn rất nhiều so với các lạo keo thông thường khác như UF, PF Tuy nhiên, sản xuất loại keo này tương đối khó, nguyên liệu phức tạp, giá thành đắt nên ít được sử dụng trong sản xuất

 Keo Ure formaldehyd (UF): là loại keo ít độc hại, ít bắt lửa, có tính chịu sáng, màu trắng hoặc trong suốt, màu sắc của keo sáng không ảnh hưởng tới tính thẩm mỹ của sản phẩm… Cường độ dán dính tương đối cao nhưng giá thành thấp hơn so với các loại keo khác rất nhiều nên được sử dụng rộng rãi trong sản xuất Khi sử dụng, cần cho thêm chất đóng rắn NH4Cl và uretropin để nâng cao tốc độ đóng rắn của keo Vì năng lực thẩm thấu mạnh nên khi dán mặt ván lạng dễ bị thấm keo Vì vậy, khi pha keo cần cho thêm một lượng chất độn thích hợp (ví dụ như cao lanh, bột mì) Keo có thể pha theo công thức như sau:

- Keo UF: (85 – 88) phần trọng lượng

- Chất độn: (12 – 15) phần trọng lượng

- Chất đóng rắn: 1 phần trọng lượng

 Keo polyacetat etyl (PVAC) dạng sữa: là loại keo nhiệt dẻo, khả năng dán dính

và đàn hồi tốt, sử dụng dễ dàng, không gây độc nhưng khả năng chịu nước kém nên thường sử dụng cùng với keo UF để nâng cao khả năng chịu nước Loại keo này bắt đầu được đưa vào sản xuất trong những năm gần đây để biến tính keo UF nhằm nâng cao khả năng đàn hồi của keo UF Đơn pha chế của hỗn hợp keo này như sau:

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

 Khảo sát những đặc điểm, tính chất của các loại nguyên vật liệu trang sức

 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván để lựa chọn các yếu tố đầu vào đầu ra

 Tiến hành thí nghiệm, xác định các thông số công nghệ theo ma trận thí nghiệm

 Kiểm tra các chỉ tiêu tính chất của ván thí nghiệm

- Màu sắc sản phẩm

- Độ mo, cong vênh, phồng rộp

- Tỷ lệ thấm keo lớp mặt (%)

- Độ bền kéo vuông góc với bề mặt ván (kG/cm2)

 Xử lý số liệu, xác định giá trị thông số tối ưu của các thông số công nghệ

 Phân tích, đánh giá kết quả đạt được

 Đề xuất quy trình công nghệ

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết được dựa trên cơ sở kế thừa các công trình nghiên cứu dán phủ mặt của các nhà khoa học trong và ngoài nước, tìm hiểu các công trình nghiên cứu liên quan dán phủ mặt ván nhân tạo và một số tài liệu tham khảo khác như sách, giáo trình

3.2.2 Phương pháp thí nghiệm

Hiện nay có rất nhiều phương pháp để lựa chọn cho quá trình thí nghiệm Tuy nhiên có hai phương pháp được sử dụng phổ biến là phương pháp cổ điển và phương pháp quy hoạch thực nghiệm

3.2.2.1 Phương pháp cổ điển

Giả sử có n yếu tố cần nghiên cứu

Để thực hiện quá trình nghiên cứu, người ta làm như sau:

Cho 1 yếu tố x1 thay đổi và cố định các yếu tố x2, x3,…, x n Kế đến cho thay đổi yếu tố x2, cố định các yếu tố x1, x3,…, x n Tiếp tục như vậy đối với các yếu tố x3, x4,…

xn

Kết quả thu được rất nhiều giá trị độc lập với nhau

 Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện

 Nhược điểm: độ chính xác không cao, không thể hiện được mối liên hệ giữa các yếu tố, không chủ động được trong quá trình thí nghiệm, phải thí nghiệm nhiều lần, tốn nhiều thời gian và không kinh tế

3.2.2.2 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm

Quy hoạch thực nghiệm là phương pháp nghiên cứu khi không có đầy đủ thông tin

về đối tượng và phải dùng thực nghiệm để xây dựng mô hình

 Ưu điểm: dễ tiến hành, đối tượng nghiên cứu đa dạng, chúng ta chỉ quan tâm đến các yếu tố đầu vào và đầu ra Ngoài ra có thể khống chế các yếu tố đầu vào hoặc làm giảm sử ảnh hưởng của các yếu tố khác tác động tới, số lần thí nghiệm ít, tiết kiệm được thời gian cũng như chi phí Phương pháp này xây dựng phương trình tương quan hồi quy rất thuận tiện cho việc khảo sát kết quả tìm phương pháp tối ưu

 Nhược điểm: Phương pháp quy hoạch thực nghiệm thiết lập phương trình tương quan nhiều ẩn Vì thế sẽ gây khó khăn cho việc tính toán Tuy nhiên, chúng ta có thể giải quyết được vấn đề này bằng máy vi tính

Để thực hiện đề tài, chúng tôi chọn phương pháp quy hoạch thực nghiệm cho quá trình nghiên cứu để xác định mối tương quan giữa các yếu tố đầu vào, đầu ra

Thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm gồm có kế hoạch thực hiện đơn yếu tố hoặc đa yếu tố Trong quá trình tính toán tìm ra các phương trình tương quan, chúng tôi chọn

mô hình toán học ở dạng bậc hai

Kết quả nghiên cứu thể hiện dưới dạng phương trình tương quan bậc hai có dạng tổng quát:

Trong đó:

y là các đại lượng cần xác định ( là các yếu tố đầu ra)

b0 là các số hạng tự do

bi, bj và bij là các hệ số hồi quy tuyến tính

xi, xj là các biến số (các yếu tố đầu vào)

Bố trí thí nghiệm gồm có ba loại thí nghiệm:

 Loại 1: Gồm N1 = 2n thí nghiệm toàn phần Yêu cầu phải đảm bảo tính được tất

cả các hệ số hồi quy tuyến tính bj và tương tác cặp đôi bij Tác động của chúng không

bị trộn lẫn với nhau

 Loại 2: Gồm N0 (N0  1) thí nghiệm ở tâm miền quy hoạch, tại đó giá trị mã của các thông số bằng 0

Loại 3: N = 2n thí nghiệm bố trí trên các trục tọa độ, cách gốc tọa độ một đoạn 

> 0 sao cho ma trận X trực giao, tức là ta lấy xj =  

Số thí nghiệm cần tiến hành trong đề tài là:

N = N1 + N + N0 = 2n + 2n + N0 Trong đó: n là số yếu tố thí nghiệm, n = 3

N1 = 2n : là số thí nghiệm tuyến tính

N = 2n: là số thí nghiệm tại điểm sao (- và )

N0 : là số thí nghiệm tại điểm không ( mức cơ sở)

N0 = 3,  = 1,682

Vậy số thí nghiệm là 23 + 2.3 + 3 = 17 thí nghiệm

3.2.3 Phương pháp xác định tính chất cơ lý của ván

3.2.3.1 Xác định tỷ lệ thấm keo lớp mặt

Sau khi ép nhiệt và để một thời gian đủ để lượng keo đóng rắn hoàn toàn, ván đã

ổn định chúng tôi tiến hành kiểm tra tỷ lệ thấm keo bề mặt ván bằng cách dùng giấy scaner trong suốt mà trên đó đã có sẵn các ô vuông nhỏ, mỗi ô có diện tích 1 mm2, đặt giấy lên trên bề mặt ván và tiến hành đo đếm lượng keo thấm trên bề mặt

Tỷ lệ thấm keo được tính theo công thức sau:

%100





  trk

tk tk

S S T

Trong đó:

Stk: tổng diện tích bị thấm keo

Strk: tổng diện tích tráng keo

Hình 3.1: Phương pháp xác định tỷ lệ thấm keo trên bề mặt ván

3.2.3.2 Xác định độ bền kéo vuông góc với bề mặt ván

Độ bền kéo vuông góc với bề mặt ván là tỷ số của lực kéo cực đại so với diện tích mẫu thử, được xác định bằng cách đặt lực kéo đồng đều lên mặt phẳng mẫu thử cho đến khi mẫu bị phá hoại

 Dụng cụ gồm:

- Máy kéo vạn năng, độ chính xác đến ± 10 N

- Thước kẹp, độ chính xác ± 0,05 mm

- Đồng hồ bấm giây

 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử:

- Mẫu thử hình vuông, kích thước cạnh (50 ± 1) mm

- Số lượng mẫu thử tối thiểu là 8 mẫu/thí nghiệm

 Cách tiến hành:

Các mẫu thử được đặt trong điều kiện chuẩn cho đến khi khối lượng không thay đổi theo TCVN 7756-1: 2007 Xác định kích thước mẫu tại điểm trung tâm chiều dài

và trung tâm chiều rộng, chính xác đến ± 0,1 mm theo TCVN 7756-2: 2007

Dùng keo Epoxy (là loại keo có cường độ dán dính cao hơn keo UF sử dụng để sản xuất ván dăm dán mặt) để dán mỗi mẫu thử lên tai kéo, gạt bỏ keo thừa và để trong điều kiện tiêu chuẩn sau ít nhất 24 giờ mới tiến hành kiểm tra

Lắp tai kéo lên bộ gá và đặt tải trọng tăng dần với tốc độ không đổi cho đến khi mẫu bị đứt Tải trọng tăng bình quân khi mẫu thử trong khoảng thời gian từ 30 đến 90 giây mẫu phải bị phá hoại, ghi trị số tải trọng lớn nhất, chính xác đến ± 10 N

Nếu khi thử mẫu mà ván bị phá hoại hoặc nếu giá trị bình quân của các mẫu thử và giá trị nhỏ nhất phù hợp với tiêu chuẩn quy định thì không cần phải làm lại Nếu không phù hợp yêu cầu thì cần phải làm lại

Độ bền kéo vuông góc bề mặt ván của mỗi mẫu thử (kvg) tính bằng MPa, chính xác đến ± 0,01 MPa, được tính theo công thức

ab

Fkvg  max

Trong đó:

Fmax: tải trọng phá hủy tối đa, tính bằng Niutơn (N) a,b: chiều dài, chiều rộng của mẫu thử, tính bằng milimet (mm) Kết quả độ bền kéo vuông góc mặt ván là giá trị trung bình cộng độ bền kéo của tất

cả các mẫu thử lấy từ tấm ván thí nghiệm đó, chính xác đến ± 0,01 MPa

Mô hình xác định độ bền kéo vuông góc với bề mặt ván được thể hiện như hình 3.2 (trang 30)

 Bước 1: Thiết lập phương trình hồi quy với các hệ số tương quan đầy đủ

 Bước 2: Tiến hành phân tích phương sai để loại bỏ các hệ số hồi quy không đảm bảo độ tin cậy với mức ý nghĩa  = 0,05