Nghiên cứu giải pháp tăng cường độ cứng bề mặt cho ván sàn công nghiệp sản xuất từ gỗ trồng rừng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Lê Ngọc Phước NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ CỨNG BỀ MẶT CHO VÁN SÀN CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TỪ GỖ RỪNG TRỒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2010 Ơ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Lê Ngọc Phước NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÁN SÀN CÔNG NGHIỆP ( ENGIEERING GỖ MỌC NHANH TRỒNG NGHIÊN CỨU FLOORING) GIẢI PHÁPTỪ TĂNG CƯỜNG ĐỘRỪNG CỨNG BỀ MẶT CHO VÁN SÀN CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TỪ GỖ RỪNG TRỒNG Chuyên ngành: Chế biến Lâm sản Mã Số: - 13 - 05 Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị công nghệ gỗ, giấy Mã Số: 60.52.24 ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Đề nghị hướng dẫn khoa học: PGS TS Phạm văn Chương NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: NGƯT PGS.TS PHẠM VĂN CHƯƠNG Hà Nội - 2010 ĐẶT VẤN ĐỀ Đứng trước thực tế rừng tự nhiên ngày cạn kiệt, nhu cầu sử dụng gỗ xã hội ngày gia tăng số lượng chất lượng Rõ ràng, gỗ tự nhiên đáp ứng nhu cầu xã hội, việc sử dụng gỗ rừng trồng thay gỗ tự nhiên tất yếu Do công nghệ sản xuất ván nhân tạo đầu tư phát triển mạnh mẽ vài năm trở lại Hiện nay, sản phẩm ván nhân tạo có tốc độ phát triển nhanh đặc biệt ván sàn gỗ cơng nghiệp Ván sàn gỗ cơng nghiệp có nhiều ưu điểm giống ván sàn làm gỗ tự nhiên là: Bề mặt khơng bị đọng nước thời tiết nồm, cách âm, cách nhiệt, vân thớ đẹp, thân thiện với người môi trường…Qua điều tra số loại ván sàn nay, trình sử dụng nảy sinh nhiều khuyết tật như: Nứt nẻ, cong vênh, đặc biệt độ cứng, độ bền khả chịu mài mòn chưa đáp ứng yêu cầu đặt Các yếu tố nêu nhược điểm tính chất ván sàn mà khả chịu mài mịn lớp bề mặt ván sàn gỗ công nghiệp tiêu chất lượng quan trọng Một giải pháp đặt cho ngành công nghiệp ván sàn cần phát minh, nghiên cứu giải pháp nâng cao độ bền tính thẩm mỹ sản phẩm ván sàn hay biến tính nhằm nâng cao chất lượng ván, để đáp ứng nhu cầu việc sử dụng sản phẩm gỗ công nghiệp để nâng cao hiệu kinh tế Xuất phát từ vấn đề tiến hành thực luận văn: “Nghiên cứu giải pháp tăng cường độ cứng bề mặt cho ván sàn công nghiệp sản xuất từ gỗ rừng trồng” Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan ván sàn gỗ công nghiệp 1.1.1 Khái niệm ván sàn gỗ công nghiệp Ván sàn gỗ công nghiệp loại vật liệu composite gỗ dạng lớp Thơng thường, ván sàn gỗ cơng nghiệp có cấu tạo lớp: lớp làm từ gỗ xẻ ghép lại lớp mặt lớp ván mỏng Công nghệ sản xuất ván sàn gỗ công nghiệp trọng vào vật liệu dán phủ bề mặt, lớp vật liệu mỏng bên có tác dụng bảo vệ trang sức cho lớp lõi Một lớp vật liệu mỏng khác phía có tác dụng chống hút ẩm chống cong vênh Tổng chiều dày lớp ván mặt không nhỏ 1/3 chiều dày sản phẩm.[38] Hình 1.1 Cấu tạo ván sàn công nghiệp Lớp ván mặt, Lớp ván lõi, Lớp ván đáy Với tính ưu việt ván sàn gỗ công nghiệp, chống chịu tác động môi trường chống ẩm, chống xước, nấm mốc, mối mọt, đem lại ấm cúng sang trọng cho không gian nội thất Sàn nhà lát ván sàn tạo cảm giác sẽ, êm cho đơi chân người sử dụng, nằm ngủ sàn nhà mà không cần dùng giường Nó dần thay sàn gỗ tự nhiên vật liệu lát sàn khác gạch men, đá xẻ Hình 1.2 Sản phẩm ván sàn cơng nghiệp không gian sống Trong luận văn chọn ván sàn công nghiệp dạng lớp (layer flooring) sản xuất từ gỗ Keo tràm Kết cấu gồm phần ván mặt ván lõi (Hình 1.2) Bảng 1.1 Kích thước ván sàn gỗ cơng nghiệp theo tiêu chuẩn Nhật Bản JAS – SE – Kích thước Đơn vị Cấp độ kích thước Chiều dày mm 3, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18 Chiều rộng mm 75, 90, 100, 120, 150, 220, 300, 303 Chiều dài mm 240, 300, 303, 800, 1800, 1818 Dựa vào tiêu chuẩn nông nghiệp Nhật Bản đưa lựa chọn chiều dày sản phẩm cho ván sàn 15 mm Ván mặt bao gồm mặt mặt dưới, mặt ván gồm lớp ván bóc; mặt xử lý hoá chất DMDHEU (dimethyloldihydroxyl-ethylene-urea), mặt (lớp cân lực) gồm lớp ván bóc Ván lõi sử dụng ván ghép (Hình 1.3) Hình 1.3 Cấu tạo ván sàn cơng nghiệp dạng lớp 1.1.2 Tình hình sản xuất ván sàn công nghiệp a Trên giới Nhu cầu sử dụng ván sàn giới ngày tăng, trở thành vật liệu lát sàn chủ yếu nay, với nhiều tính trội so với loại vật liệu lát sàn khác Trước đây, ván sàn làm gỗ tự nhiên thường sử dụng như: Bách xanh, Pơmu, Giáng Hương, Sồi nguồn gỗ tự nhiên ngày khan hiếm, nhà sản xuất chuyển hướng sang sản xuất ván sàn từ gỗ nhân tạo (ván sàn công nghiệp) Trên giới, ván sàn công nghiệp đưa vào sử dụng rộng rãi cách khoảng 10 năm, nước đầu việc sản xuất sử dụng loại vật liệu Đức, Thụy Điển, Phần Lan, Mỹ, Nhật Bản, Pháp, Italia, Hàn Quốc Các thương hiệu ván sàn công nghiệp tiếng kể đến như: Pergo (Thụy Điển), Kronotex, Parador (Đức), Picenza (Italia), EPI (Pháp), Unili (Bỉ), Gago, Green Donghwa (Hàn Quốc), Trong đó, Pergo hãng phát minh sản xuất ván sàn gỗ công nghiệp giới, cung cấp ván sàn cho thị trường xây dựng dân dụng công nghiệp với nhà phân phối độc quyền 60 nước từ Châu Âu, Bắc Mỹ, đến Châu Á Thái Bình Dương b Tại Việt Nam Hiện nay, sản lượng ván sàn cơng nghiệp nước cịn thấp chưa đáp ứng yêu cầu nội địa mà chủ yếu nhập từ nước ngồi Ván sàn cơng nghiệp Việt Nam sử dụng phổ biến vài năm gần Nhưng sản lượng tiêu thụ tăng nhanh năm vào khoảng 20-30% Ván sàn cơng nghiệp có màu sắc vân thớ phong phú đa dạng tạo thẩm mỹ cho phòng Bên cạnh việc tạo nhiều mẫu mã, sàn gỗ cơng nghiệp có cải tiến kỹ thuật để phù hợp với khí hậu Việt Nam, chịu độ ẩm lên đến 80%, bề mặt xử lý nên có độ bền lâu, khả chịu va đập khả chống xước cao Và việc lắp đặt dễ dàng với kết cấu mộng kép dùng keo, với mộng khoá đặc biệt làm cho liên kết kín khít ln bền vững với thời gian Theo thống kê sơ bộ, có đến 80% hộ chung cư cao cấp xây dựng sử dụng sàn gỗ nhân tạo có đến 50% cơng trình nhà dân dụng xây lựa chọn ván sàn gỗ nhân tạo giá thành hợp lý, giá trị sử dụng cao Bên cạnh đó, nhiều cơng trình nhà dân dụng chung cư cũ nâng cấp từ sàn gạch men lên sàn gỗ công nghiệp giá trị sử dụng cao, giá thành hợp lý trình sửa chữa nâng cấp đơn giản thuận tiện Theo số liệu sản lượng ván sàn sử dụng Việt Nam năm 2008 đạt mức 2,5 triệu m2/năm Thị trường ván sàn sôi động ngày phát triển, có 30 hãng tiếng giới thiệu cung cấp sản phẩm tới khách hàng Các sản phẩm ván sàn gỗ đa dạng chủng loại kiểu cách, từ sản phẩm sản xuất nước đến sản phẩm nhập ngoại Sàn gỗ công nghiệp ngoại chủ yếu nhập từ Châu Âu Châu Á với khoảng 15 nhãn hiệu khác Các loại sàn gỗ cơng nghiệp có giá từ 200.000-600.000 VNĐ/m2 sàn tuỳ loại, tuỳ hãng công nghệ sản xuất sàn Hình 1.4 Một số hình ảnh sản phẩm sàn gỗ công nghiệp 1.2 Tổng quan giải pháp tăng cường độ cứng cho gỗ 1.2.1 Trên giới Năm 1965, hội thảo chuyên đề New York nhà khoa học Mỹ giới thiệu thành tựu đưa chất dẫn phát vào đơn thể dùng phương pháp dùng phương pháp xúc tác gia nhiệt để sản xuất WPC (vật liệu gỗ polyme) Năm 1968, công ty hoá chất ARCO Mỹ dùng tia  xạ WPC Sản phẩm chủ yếu dùng làm sàn, chịu mài mịn cao, có độ cứng cao Ván sàn loại khơng cần trang sức khó cháy, thích hợp với nơi cơng cộng, đơng người như: Ga tàu điện ngầm, phòng đợi sân bay, siêu thị, sàn nhảy, khách sạn cao cấp Tuy giá thành sản phẩm cao tuổi thọ gấp  11 lần gỗ nguyên liệu nên hiệu sử dụng hợp lý Từ năm 1970 Mỹ có cơng ty dùng xạ để sản xuất WPC, hình thành hệ thống cơng nghiệp sản xuất WPC tạo 100 loại sản phẩm Gần WPC vượt số triệu m3 Ở Pháp, nhà khoa học đưa lý thuyết đa thể ngâm tẩm thực tiễn chứng minh: Đơn thể MMA (Methyl Methacrylate Monomer) Axetat propin với tỷ lệ 6: Dùng xạ  để sản xuất WPC có tính ổn định cao, giá thành sản phẩm giảm 40% Anh, WPC dùng làm cán dao, nhạc cụ, dụng cụ thể thao Tây Ban Nha sử dụng WPC làm thoi dệt thành công Năm 1965 trường Đại học Kỹ thuật Thượng Hải dùng Styrene đơn thể MMA ngâm tẩm gỗ dương, gỗ Đoạn chiếu xạ tia  tiến hành nghiên cứu phương diện đa tụ Năm 1966 Học viện Lâm nghiệp Nam Kinh số đơn vị khác dùng MMA đơn thể ngâm tẩm Những năm 1930, Liên Xô số nhà khoa học nghiên cứu ép gỗ tạo thoi dệt tay đập máy dệt Sau đó, nhà khoa học sử dụng phương pháp để tạo chi tiết chịu mài mịn, tự bơi trơn, sử dụng ơtơ, máy nông nghiệp Gỗ nén theo phương pháp ép tạo vật liệu khơng ổn định hình dạng Để khắc phục, nhà khoa học nghiên cứu đưa vào gỗ hoá chất dạng monome polyme Năm 1936, số nhà khoa học liên xô đưa vào gỗ dung dịch Bakelit 5-10% Vào năm 1966, G.B.klarđ dùng dung dịch phuphurol Spirt tẩm vào gỗ tạo vật liệu có tính học cao Biến tính gỗ q trình tác động hố học, học, nhiệt học đồng thời làm thay đổi lại cấu trúc gỗ mà chủ yếu tác động vào nhóm hydroxyl Q trình làm cho tính chất gỗ thay đổi Các cơng nghệ khác biến tính gỗ nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất từ lâu Nhưng giá thành gỗ biến tính địi hỏi mơi trường nên gần áp dụng Cơng nghệ biến tính gỗ (khơng độc hại) xu đòi hỏi cần nghiên cứu áp dụng.[8] 1.2.2 Tại Việt Nam Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu giải pháp tăng cường độ cứng độ ổn định cho gỗ đưa vào từ năm 19871988, với mục tiêu nghiên cứu sử dụng gỗ để tạo thoi dệt đáp ứng yêu cầu ngành dệt, thay loại thoi nhập ngoại có giá thành cao Tại Trường Đại học Lâm Nghiệp, đầu giáo viên sinh viên Khoa chế biến lâm sản nghiên cứu số phương pháp biến tính gỗ phương pháp khác (ngâm thường, ngâm tẩm nóng lạnh, tẩm áp lực chân khơng ) gỗ tẩm dung dịch hố chất Trần Văn Chứ “Nghiên cứu công nghệ thiết bị biến tính gỗ có khối lượng thấp thành ngun liệu chất lượng cao” Hoàng Tiến Đượng “Nghiên cứu ảnh hưởng xử lý nhiệt đến tính ổn định kích thước gỗ Keo tràm” 54 Hình 3.7 Sản phẩm luận văn 3.5 Kiểm tra kết thực nghiệm 3.5.1 Kiểm tra khối lượng thể tích sản phẩm - Kết thí nghiệm thu phụ biểu đến phụ biểu 10 phần phụ lục, sau xử lý thống kê phần mềm Excel (Data Alanysis) ta kết ghi bảng sau: 55 Bảng 3.10 Kết số liệu thống kê khối lượng thể tích, g/cm3 Đặc trưng thống kê Đối chứn g Chế độ xử lý 0.65 0.00 0.00 0.65 0.01 0.00 0.66 0.00 0.00 0.66 0.01 0.00 0.67 0.00 0.00 0.67 0.01 0.00 0.67 0.01 0.00 0.67 0.01 0.00 Xtb 0.63 s 0.011 m 0.004 0.64 0.01 0.00 S% 1.76 1.83 1.45 1.93 1.09 2.06 1.05 1.71 2.27 2.29 P% C(95% ) 0.59 0.61 0.00 0.48 0.00 0.64 0.01 0.36 0.00 0.69 0.01 0.35 0.00 0.57 0.00 0.76 0.01 0.76 0.01 0.009 - Nhận xét: Khối lượng thể tích ván xử lý so với ván không xử lý thay đổi không đáng kể không thay đổi chế độ xử lý Như vậy, chế độ thời gian ngâm tẩm hóa chất nồng độ hóa chất khơng làm ảnh hưởng đến khối lượng thể tích ván 3.5.2 Kiểm tra độ mài mịn - Kết thí nghiệm + Kết thí nghiệm thu phụ biểu 11,12,13,14,15,16,17,18,19 phần phụ lục, sau xử lý thống kê phần mềm Excel (Data Alanysis) ta kết qua ghi bảng sau: Bảng 3.11 Kết số liệu thống kê độ mài mòn Đặc trưng thống kê Đối chứng Chế độ xử lý 0.32 0.29 0.27 0.23 0.19 0.18 0.14 0.13 0.12 Xtb 0.32 s 0.050 0.017 0.045 0.012 0.013 0.016 0.014 0.013 0.012 0.010 m 0.017 0.006 0.015 0.004 0.004 0.005 0.005 0.004 0.004 0.003 S% 15.47 P% 5.16 C(95%) 0.039 5.30 15.27 4.45 5.85 8.70 7.85 9.37 9.02 8.03 1.77 1.48 1.95 2.90 2.62 3.12 3.01 2.68 5.09 0.013 0.035 0.009 0.010 0.013 0.011 0.010 0.009 0.007 56 - Phương trình tương quan chế độ xử lý với độ mài mòn: Y= 0.37-0.04 X1 - 0,00042 X2 Hệ số tương quan r =0.99 - Đồ thị quan hệ Biểu đồ quan hệ thời gian ngâm hóa chất nồng độ hóa chất DMDHEU đến độ mài mòn Độ mài mòn, (%) 0.4 0.3 48 0.2 96 144 0.1 10 30 50 Nồng độ, (%) Hình 3.8 Biểu đồ quan hệ chế độ xử lý khả chịu mài mòn - Nhận xét: Ván phủ mặt xử lý DMDHEU có độ mài mịn so với mẫu khơng xử lý (mẫu đối chứng) Độ mài mòn giảm dần từ chế độ xử lý đến chế độ xử lý 9, lý biến tính DMDHEU, phần khoảng trống gỗ chèn lấp DMDHEU nên độ cứng tăng vậy, thời gian ngâm tẩm nồng độ hóa chất DMDHEU ảnh hưởng trực tiếp đến độ mài mòn ván Thời gian ngâm lâu, nồng độ lớn khả chịu mài mòn ván lớn nồng độ cao khả chịu mài mịn lớn Nguyên nhân mẫu xử lý DMDHEU làm giảm độ rỗng hệ thống vi mao dẫn, làm giảm khả hút ẩm gỗ, tăng mật độ gỗ Do độ cứng gỗ tăng lên độ mài mịn giảm 57 3.5.3 Kiểm tra độ bong tách màng keo - Kết thí nghiệm + Kết thí nghiệm thu phụ biểu 20,21,22,23,24,25,26,27,28,29 phần phụ lục, sau xử lý thống kê phần mềm Excel (Data Alanysis) ta kết qua ghi bảng sau: Bảng 3.12 Kết số liệu thống kê độ bong tách màng keo Đặc trưng thống kê Xtb s m S% P% C(95%) Đối chứng Chế độ xử lý 9.42 6.87 6.37 6.40 4.08 3.60 3.56 2.72 2.37 2.26 0.23 0.31 0.67 1.30 0.70 1.00 1.12 0.64 0.42 0.50 0.076 0.104 0.222 0.432 0.234 0.333 0.374 0.212 0.141 0.168 2.41 4.56 10.44 20.24 17.16 27.74 31.49 23.38 17.76 22.25 0.80 1.52 3.48 6.75 5.72 9.25 10.50 7.79 5.92 7.42 0.174 0.241 0.511 0.996 0.539 0.767 0.862 0.489 0.324 0.386 - Phương trình tương quan chế độ xử lý với độ bong tách màng keo: Y= 7,808 - 0,1024 X1 - 0,0051 X2 Hệ số tương quan r =0.97 - Đồ thị quan hệ Biểu đồ quan hệ thời gian ngâm hóa chất nồng độ hóa chất DMDHEU đến độ bong tách màng keo Độ bong tách, (%) 48 96 144 10 30 50 Nồng độ, (%) Hình 3.9 Biểu đồ quan hệ chế độ xử lý khả bong tách màng keo 58 - Nhận xét: Ván sàn gỗ công nghiệp phủ mặt ván mỏng xử lý hố chất DMDHEU thấy độ bong tách màng keo so với loại ván có ván phủ mặt không xử lý Độ bong tách màng keo giảm dần qua chế độ xử lý từ chế độ đến chế độ Điều chứng tỏ thời gian ngâm tẩm hóa chất DMDHEU lâu, nồng độ lớn khả dán dính keo vào gỗ ván lớn Vì vậy, sản phẩm ván thu sau thực phương pháp biến tính tăng cường độ bền Nguyên nhân ván mỏng xử lý DMDHEU tỷ lệ trương nở chiều dày ván phủ mặt lý giảm rõ rệt có nghĩa tính ổn định kích thước tăng Bởi hóa chất vào vách tế bào trùng ngưng tác dụng nhiệt độ tạo màng polimer Khi vách tế bào trương nở trạng thái lớn giữ nguyên trang thái Sự tạo màng polimer làm cho gỗ khơng có khả quay trở lại trạng thái kích thước ban đầu Ngồi ra, DMDHEU cịn có nhóm OH có khả liên kết với gỗ keo dán tạo cầu nối làm cho độ bền dán dính cầu nối tăng Theo nguyên lý bong tách màng keo, kiểm tra độ bền dán dính ngâm mẫu vào nước, thao tác ứng với sử dụng sản phẩm gặp điều kiện thời tiết ẩm ướt ván dãn nở ra, đồng thời ván chịu ứng suất nén hình 3.10 Sau ngâm mẫu thời gian định ta vớt mẫu đem sấy, thao tác ứng với sử dụng điều kiện sử dụng có nhiệt độ cao, ván bị co lại lúc ván chịu ứng suất kéo hình 3.10 Như gặp điều kiện thời tiết thay đổi ván bị co giãn hay bị chịu ứng suất kéo nén Nhưng kết cấu vật liệu không đồng 59 hai lớp ván có màng keo tức có hai nguyên liệu tạo nên sản phẩm gỗ keo Mà độ co giãn gỗ khác keo nên ván bị bong tách ứng suất nén ứng suất kéo ứng suất nén ứng suất kéo Hình 3.10 Sơ đồ thể ứng suất kéo nén 3.5.4 Kiểm tra độ võng uốn - Phương pháp kiểm tra: Mẫu thử đặt hai gối đỡ, khoảng cách hai gối đỡ 700mm, tiến hành gia lực 03 lần, lần gia lực 3kg sau nhả tải gia lực 7kg, so sánh độ võng tải 3kg tải 7kg Lần lần làm tương tự lần Mẫu đạt tiêu chuẩn mẫu có độ võng hai lần đo khơng chênh lệch 3,5 mm Đối với tính chất kiểm tra theo chiều dọc thớ ván lõi Sơ đồ lắp đặt mẫu thử đặt lực: 60 4 Hình 3.11 Sơ đồ đặt lực mẫu thử độ võng uốn - Quả cân; - Thanh tỳ; - Mẫu thử ; - Gối đỡ - Kết thí nghiệm + Kết thí nghiệm thu phụ biểu 30,31,32,33,34,35,36,37,38,39 phần phụ lục, sau xử lý thống kê phần mềm Excel (Data Alanysis) ta kết ghi bảng sau: Bảng 3.13 Kết số liệu thống kê độ võng uốn Đặc trưng thống kê Xtb s m S% P% C(95%) Đối chứng Chế độ xử lý 0.96 0.92 0.91 0.89 0.82 0.78 0.75 0.72 0.70 0.68 0.073 0.014 0.032 0.036 0.019 0.014 0.062 0.044 0.134 0.089 0.024 0.005 0.011 0.012 0.006 0.005 0.021 0.015 0.045 0.030 7.55 1.54 3.54 4.09 2.26 1.82 8.32 6.10 19.29 12.97 2.52 0.51 1.18 1.36 0.75 0.61 2.77 2.03 6.43 4.32 0.056 0.011 0.025 0.028 0.014 0.011 0.048 0.034 0.103 0.068 - Phương trình tương quan chế độ xử lý với độ bong tách màng keo: Y= 0,9972 - 0,0051 X1 - 0,00051 X2 Hệ số tương quan r =0.99 - Đồ thị quan hệ: 61 Biểu đồ quan hệ thời gian ngâm hóa chất nồng độ hóa chất DMDHEU đến độ võng uốn Độ võng uốn (mm) 0.8 48 0.6 96 144 0.4 0.2 10 30 50 Nồng độ, (%) Hình 3.11 Biểu đồ quan hệ chế độ xử lý với độ võng uốn - Nhận xét: Độ võng uốn ván xử lý giảm nhiều so với ván không xử lý giảm dần từ chế độ xử lý xuống chế độ xử lý 9, tức thời gian ngâm hóa chất lâu, nồng độ hóa chất lớn độ võng uốn ván sàn nhỏ Điều dễ dàng nhận thấy độ cứng độ bền ván xử lý hóa chất DMDHEU tăng lên so với ván khơng xử lý tăng dần theo chiều tăng thời gian ngâm hóa chất nồng độ hóa chất 3.5.5 Kiểm tra độ ẩm sản phẩm Kết kiểm tra ghi phụ biểu 40,41,42,43,44,45,46,47,48,49 qua xử lý thông kê phần mềm Excel (Data Alanysis) ta có bảng 3.14 Bảng 3.14 Kết thống kê số liệu độ ẩm ván Chế độ xử lý Đặc trưng thống kê Đối chứng Xtb s m S% P% C(95%) 8.77 0.793 0.264 9.04 3.01 0.610 7.89 7.73 7.79 7.27 7.24 7.02 6.96 6.70 6.74 0.499 0.617 0.453 0.492 0.655 0.501 0.494 0.436 0.539 0.166 0.206 0.151 0.164 0.218 0.167 0.165 0.145 0.180 6.32 7.98 5.82 6.77 9.05 7.14 7.11 6.51 8.00 2.11 2.66 1.94 2.26 3.02 2.38 2.37 2.17 2.67 0.383 0.474 0.348 0.378 0.503 0.385 0.380 0.335 0.414 62 - Nhận xét: Độ ẩm gỗ giảm rât so với ván không xử lý giảm dần từ chế độ xử lý xuống chế độ xử lý Cụ thể độ ẩm giảm % từ chế độ đến chế độ Điều lý giải khối lượng ván lớp mặt chiếm 13 % tổng khối lượng ván 3.6 Sơ tính tốn, so sánh chi phí Khi gỗ xử lý độ cứng, khả chịu mài mịn tăng lên nghĩa chất lượng sản phẩm tăng lên đồng thời kéo theo giá thành sản phẩm tăng Do phải sơ tính tốn chi phí Bài tốn chi phí tăng sử dụng hố chất DMDHEU để xử lý tính sau: + Gọi giá thành 1m2 ván sàn là: A (VNĐ) + Chi phí xử lý: a (VNĐ) + Giá bán ván sàn sau xử lý: A+a (VNĐ) Vậy phần trăm giá thành tăng lên: k ( A  a)  A 100% (3.1) A Cụ thể: Giá ván sàn gỗ cơng nghiệp trung bình thị trường là: 300.000 VNĐ/m2 Chi phí xử lý cho 1m2 ván sàn: - Tiền hóa chất m2: (1 lít x 90.000)/5 m2 = 18.000 VNĐ - Tiền công: (1 công x 100.000)/ 50 m2 = 2.000 VNĐ - Tiền khấu hao xây dựng xưởng ngâm hóa chất = 1.000.000.000 xây dựng nhà xưởng, mua thiết bị /10 năm/250 ngày/100m2 (1 ngày) = 5000 VNĐ Tổng chi phí cho 1m2 ván sàn = 25000 VNĐ Theo cơng thức (2.5), phần trăm giá thành tăng lên: 8.33% 63 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Đây nghiên cứu Việt Nam giải pháp nâng cao tính chất ván sàn gỗ công nghiệp qua cấp thời gian ngâm tẩm phương pháp biến tính lớp mặt cho gỗ Keo tràm dùng hoá chất DMDHEU Chế độ xử lý - Kết cho thấy thời gian ngâm tẩm hóa chất nồng độ hóa chất ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất ván sàn - Nồng độ hóa chất lớn, thời gian ngâm tẩm lâu tính chất ván thay đổi nhiều theo hướng cải thiện tốt chất lượng sản phảm ván sàn nâng cao có tính quy luật Mức độ ảnh hưởng Chất lượng ván sàn cải thiện tốt theo quy luật tăng dần qua chế độ xử lý từ chế độ đến chế độ 9, cụ thể: - Độ mài mòn ván mỏng xử lý giảm so với ván mỏng không xử lý giảm theo cấp độ thời gian ngâm tẩm hóa chất, chứng tỏ tác động DMDHEU lên gỗ làm tăng độ cứng gỗ Khả chịu mài mòn mẫu xử lý tăng lên so với mẫu không xử lý Đây tiêu quan trọng việc sử dụng ván mỏng làm ván phủ mặt làm ván sàn gỗ công nghiệp - Độ bong tách màng keo giảm so với gỗ không xử lý giảm dần tăng thời gian ngâm tẩm nồng độ hóa chất từ chế độ đến chế độ - Độ võng uốn ván xử lý giảm đáng kể so với ván không xử lý, giảm nhiều thời gian ngâm tẩm hóa chất lâu nồng độ lớn giảm từ chế độ đến chế độ Điều chứng tỏ độ cứng ván sàn tăng lên theo chiều tăng thời gian ngâm tẩm nồng độ DMDHEU - Độ ẩm gỗ giảm so với gỗ không xử lý giảm dần tăng thời gian ngâm tẩm nồng độ hóa chất từ chế độ đến chế độ 64 - Khối lượng thể tích ván sàn gỗ khơng thay đổi nhiều qua chế độ xử lý Khối lượng tăng từ 0,64 gam/ cm3 đến 0,67 gam/cm3 Điều chứng tỏ tính chất lý ưu việt ván sàn bảo toàn trước sau xử lý Chế độ tốt - Thời gian ngâm tẩm lâu thời gian đem lại hiệu biến tính ván sàn tốt tính chất ván sàn cải thiện tốt Trong phạm vi luận văn, ngâm tẩm sau 144h khoảng thời gian đạt kết tốt cho chất lượng ván sàn - Nồng độ tốt nồng độ 50% Công nghệ xử lý ván sàn công nghiệp biến tính DMDHEU so với ván sàn khơng xử lý: Dây truyền công nghệ thiết bị xử lý không thay đổi nhiều nhiên để xử lý đạt kết tốt cần thiết bị xử lý mơi trường có nhiệt độ cao nhiệt độ cao áp suất cao 4.2 Tồn Kết nghiên cứu cịn bị ảnh hưởng nhiều yếu tố khó khống chế như: Cấu tạo gỗ, độ ẩm gỗ, nhiệt độ xử lý… 4.3 Kiến nghị - Cần tiếp tục nghiên cứu để xây dựng thông số tối ưu: + Nhiệt độ xử lý ván mỏng + Thời gian xử lý sau ngâm đến xử lý nhiệt, nồng độ loại chất xúc tác, phương pháp quy trình xử lý đồng thời chế độ, mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ xử lý đến tiêu chất lượng sản phẩm - Để đánh giá cách đầy đủ ảnh hưởng DMDHEU tới ván mỏng ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất, nồng độ hóa chất đến độ cứng bề mặt ván sàn công nghiệp, luận văn nên kiểm tra thêm số tính chất khác như: khả trang sức, độ bám dính màng trang sức, khả trương nở,… 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Lê văn An (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu đến chất lượng ván sàn công nghiệp (dạng lớp) sản xuất từ gỗ Bồ Đề Keo Lá Tràm”, khoá luận tốt nghiệp, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội Đào Ngọc Anh (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ hóa chất đến tính chất gỗ biến tính DMDHEU dùng để phủ mặt ván sàn gỗ công nghiệp”, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội Nguyễn văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Trường Đại học lâm Nghiệp, Hà Nội Trần văn Chứ (2001), “Nghiên cứu tạo ván dăm chậm cháy”, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam Phạm văn Chương, Nguyễn hữu Quang (2004), Công nghệ sản xuất ván nhân tạo, nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Chương (2001), Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ kết cấu tới chất lượng Block board làm từ gỗ Keo tai tượng, thông tin chuyên đề KHCN & KT Nông nghiệp & PTNT, Hà nội Phạm Văn Chương (2000), Ván ghép thanh-một loại hình ván nhân tạo phổ biến nước phát triển, thông tin chuyên đề KHCN & KT Nông nghiệp & PTNT, Trung tâm thông tin Nông nghiệp & PTNT, Hà nội TS Vũ Huy Đại, ( 2008), "Quy trình cơng nghệ xử lý ván phủ mặt từ gỗ Keo lai DMDHEU (akrofix)", Chuyên đề nghiên cứu Vũ cao Đàm (2007), Giáo trình phương pháp luận nghiên cứu khoa học, nhà xuất giáo dục 10 Nguyễn văn Đô (2007), “Nghiên cứu tạo ván sàn (dạng three layer flooring) từ nguyên liệu gỗ rừng trồng”, luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học lâm Nghiệp, Hà Nội 66 11 PGS.TS Hồng Thúc Đệ, TS Phạm Văn Chương, Cơng nghệ sản xuất ván nhân tạo (Giáo trình hướng tới kỷ 21- tài liệu dịch, nguyên tiếng Trung), Nhà xuất Lâm Nghiệp Trung Quốc2002 12 Trần Đức Hạnh (2006), “Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số ngón ghép đến độ bền kéo đứt ngón ghép sản xuất ván ghép từ gỗ keo tràm, luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học lâm Nghiệp, Hà Nội 13 Đặng Văn Hạnh (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ MgCl2 đến tính chất gỗ biến tính DMDHEU dùng phủ mặt ván sàn gỗ công nghiệp”, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội 14 Nguyễn Thị Thanh Hiền (2007), “Ảnh hưởng kết cấu đến tính chất vật liệu composite dạng lớp từ tre gỗ”, luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội 15 Lê mộng Chân, Lê thị Huyền (2000), Thực vật rừng, nhà xuất nông nghiệp Hà Nội 16 Phạm Duy Hưởng (2008), “Nghiên cứu ảnh hưởng lượng keo tráng EPI tới độ bền dán dính số loại gỗ”, luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học lâm Nghiệp, Hà Nội 17 Ngô Kim Khôi, Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Văn Tuấn (2001), Tin học ứng dụng lâm nghiệp, nhà xuất nông nghiệp Hà Nội 18 Ngơ Kim Khơi (1998), Thống kê tốn học lâm nghiệp, nhà xuất nông nghiệp Hà Nội 19 Nguyễn Thanh Nghĩa (2008), “Đánh giá khả sử dụng keo PVAc keo EPI sản xuất ván sàn công nghiệp (dạng three layer flooring)”, luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học lâm Nghiệp, Hà Nội 20 Lê Xn Tình (1998), Khoa học gỗ, nhà xuất Nơng nghiệp, Hà Nội 21 Trần ích Thịnh (1994), Vật liệu composite tính tốn, nhà xuất giáo dục, Hà Nội 67 22 Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam TCVN 4340-2 (2008),Ván sàn gỗ Phương pháp thử (Wood flooring strips - Test Methods) 23 Trần Minh Tới (2008), “Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván sàn công nghiệp dạng (Three Layer Flooring)”, luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội 24 Nguyễn văn Thuận (1993), Giáo trình keo dán gỗ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội 25 Nguyễn Trọng Nhân (1997), Về phát triển ván nhân tạo nước ta, Tạp chí khoa học cơng nghệ Kinh tế Lâm nghiệp, Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn, Hà nội 26 Nguyễn Thị Cúc (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng loại keo tới chất lượng ván sàn cơng nghiệp (dạng lớp)”, khố luận tốt nghiệp, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội 27 Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam TCVN 4340-2 (2008),Ván sàn gỗ Phương pháp thử (Wood flooring strips - Test Methods) 28 Nguyễn Văn Thoại (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tính chất gỗ biến tính DMDHEU dùng để phủ mặt ván sàn gỗ công nghiệp”, Luận văn tốt nghiệp, trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Tiếng anh 29 Bataya E and Gril J (2005), Swelling of acetylated wood in organic liquids, Institute of Wood Technology, Akita Prefectural University 016-0876, Akita Japan 30 Homan W J (2004), Modified Wood: Sustainable and Durable 31 Homan W J (2005), TITAN WOOD Acetylation 32 Homan W J ,Tjeerdsmal B., Beckers E and Jorissen A.(2005), “Structural and other properties of modified wood” 33 Homan W J (2004), “Wood modification developments, SHR Timb er Research, Wageningen, The Netherlands 34 Militz H (2005), 21st century products from physical or chemical 68 modification of raw materials, Gottingen, Germany 35 Norimoto M (1998), Structure and properties of Chemically treated woods, Wood research Institute, Kyoto University 36 Prashant N Abhyankar Purdue University, West Lafayette, Indiana 47907, U.S.A 37 Keith R Beck Purdue University, West Lafayette, Indiana 47907, U.S.A 38 JAS SE - - Japanese agricultural standar for flooring 39 Rosboro, Glulam Technical Guide, P.O Box 20, Springfield, OR 97477 ... dụng sản phẩm gỗ công nghiệp để nâng cao hiệu kinh tế Xuất phát từ vấn đề tiến hành thực luận văn: ? ?Nghiên cứu giải pháp tăng cường độ cứng bề mặt cho ván sàn công nghiệp sản xuất từ gỗ rừng trồng? ??... VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan ván sàn gỗ công nghiệp 1.1.1 Khái niệm ván sàn gỗ công nghiệp Ván sàn gỗ công nghiệp loại vật liệu composite gỗ dạng lớp Thơng thường, ván sàn gỗ cơng nghiệp có... nghệ sản xuất ván sàn công nghiệp từ gỗ mọc nhanh rừng trồng - Mục tiêu cụ thể + Xác định ảnh hưởng nồng độ DMDHEU thời gian ngâm hợp lý nhằm tăng cường độ cứng bề mặt ván sàn công nghiệp + Đề xuất