Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ biến tính gỗ trám trắng (Canarium album raeussch) làm ván sàn bằng phương pháp nén ép

Bộ giáo dục đào tạo nông nghiệp ptnt Trường đại học lâm nghiệp Trần ngọc thành Nghiên cứu số yếu tố công nghệ biến tính gỗ Trám trắng (Canarium album Raeusch) làm ván sàn phương pháp nén ép Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hà Tây 2006 Bộ giáo dục đào tạo nông nghiệp ptnt Trường đại học lâm nghiệp Trần ngọc thành Nghiên cứu số yếu tố công nghệ biến tính gỗ Trám trắng (Canarium album Raeusch) làm ván sàn phương pháp nén ép Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị công nghệ gỗ ,giấy Mà số: 60.52.24 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hướng dẫn khoa học: TS Vũ huy đại Hà Tây 2006 Lời Cảm ơn ! Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới lÃnh đạo cán bộ, giảng viên Khoa sau đại học, Khoa chế biến lâm sản, Trung tâm thí nghiệm, Trung tâm nghiên cứu chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng, Trung tâm khoa học thư viện, Phòng khoa học hợp tác quốc tế Trường Đại học Lâm nghiệp đà tạo điều kiện giúp đỡ phương pháp nghiên cứu, kiến thức chuyên môn, tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài, sở vật chất trang thiết bị thí nghiệm suốt trình học tập làm tốt nghiệp Tôi đặc biệt cảm ơn thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Vũ Huy Đại ®· tËn t×nh h­íng dÉn gióp ®ì vỊ kiÕn thøc chuyên môn, tài liệu tham khảo để luận văn hoàn thành Tôi xin chân thành cảm ơn lÃnh đạo quan, bạn bè đồng nghiệp đà tạo điều kiện giúp đỡ cho sở vật chất, thời gian, động viên suốt trình học tập hoàn thành luận văn Cuối xin bày tỏ kính trọng biết ơn tới Bố, Mẹ, anh chị em vợ đà động viên khích lệ suốt trình nghiên cứu học tập Tác giả Trần Ngọc Thành Mục lục Lời cảm ơn Đặt vấn đề Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Lịch sử nghiên cứu 1.1.1 Trªn thÕ giíi 1.1.2 Trong n­íc 1.2 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Đối tượng nghiên cứu 1.5 Nội dung nghiên cứu 1.6 Phương pháp nghiªn cøu 1.7 ý nghÜa khoa häc thùc tiƠn đề tài 12 Chương Cơ sở lý luận 13 2.1 Đặc điểm chung gỗ 13 2.2 Đặc điểm gỗ Trám trắng 18 2.3 Nguyên lý nén ép gỗ 19 2.4 Xử lý hoá dẻo gỗ 20 2.4.1 Các phương pháp hoá dẻo 20 2.4.2 Cơ chế hoá dẻo gỗ 21 2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gỗ biến tính 33 2.4.4 ổn định kích thước gỗ sau nén ép 35 2.5 Yêu cầu nguyên liệu sản xuất ván sàn 36 Chương Nội dung kết nghiên cứu 39 3.1 Quy trình thực nghiệm 39 3.1.1 Xác định tính chất lý gỗ Trám trắng 39 3.1.2 Chuẩn bị mẫu 39 3.1.3 Các bước tiến hành thực nghiệm 39 3.2 ảnh hưởng nhiệt độ tỉ suất nén đến KLTT 42 3.3 ảnh hưởng nhiệt độ tỉ suất nén đến độ đàn hồi trở lại 44 3.4 ảnh hưởng nhiệt độ tỉ suất nén đến tính chất học gỗ 46 biến tính 3.4.1 ảnh hưởng nhiệt độ tỉ suất nén đến độ bền uốn tĩnh 46 3.4.2 ảnh hưởng nhiệt độ tØ st nÐn ®Õn ®é bỊn Ðp däc 48 3.4.3 ảnh hưởng nhiệt độ tỉ suất nén đến modul đàn hồi uốn 49 tĩnh 3.4.4 ảnh hưởng nhiệt độ tỉ suất nén đến độ cứng xung kích 50 3.4.5 ảnh hưởng nhiệt độ tỉ suất nén đến độ bền ép ngang 52 3.5 Đánh giá tính chất gỗ Trám trắng làm ván sàn 53 3.5.1 Đặc điểm bề mặt gỗ 53 3.5.2 Tính chất gỗ biến tính 54 3.5.3 Khả làm ván sàn gỗ Trám trắng biến tính 56 Chương Kết luận kiến nghị 58 4.1 Kết luận 58 4.1 Kiến nghị 60 Tài liệu tham khảo Phần phụ lục Đặt vấn đề Gỗ vật liệu tự nhiên có nhiều ưu điểm sử dụng làm nguyên liệu sản xuất sản phẩm mộc phục vụ mục đích khác Trong năm gần đây, nhiều nguyên nhân khác mà loại gỗ có chất lượng tốt tính chất lý cao, vân thớ đẹp, độ bền tự nhiên cao ngày bị cạn kiệt Theo phát triển khoa học công nghệ giai đoạn lịch sử đà gắn liền với việc nâng cao chất lượng sử dụng gỗ hợp lý phù hợp với mục đích sử dụng khác Vật liệu gỗ có nhiều đặc tính ­u viƯt nh­: nhĐ, hƯ sè phÈm chÊt cao, dƠ gia công chế biến, chịu tác động ngoại lực gỗ sử dụng để sản xuất sản phẩm dùng nội thất, xây dựng, giao thông số lĩnh vực khác Tuy nhiên nhìn góc độ chế biến học gỗ có số nhược điểm như: tính dị hướng, khả co dÃn cao dẫn tới gỗ bị cong vênh Tính chất gỗ phụ thuộc vào loài cây, mà phụ thuộc vào tuổi Do nâng cao chất lượng ( tính chất lý ) gỗ rừng trồng để nâng cao giá trị sử dụng thay loại gỗ quý nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn sản xuất xu hướng chiến lược công nghiệp chế biến gỗ nước ta Sản xuất gỗ biến tính phương pháp nén ép xu hướng nâng cao tính chất lý sử dụng hiệu loại nguyên liệu gỗ rừng trồng Trong năm qua, số rừng trồng mọc nhanh đà tỏ ưu tốc độ sinh trưởng lại có nhiều nhược ®iĨm lín nh­ khèi l­ỵng thĨ tÝch thÊp dÉn ®Õn tính chất lý thấp độ bền tự nhiên không cao Chính việc nâng cao khối lượng thể tích gỗ rừng trồng có khối lượng thể tích thÊp cã ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn rÊt lớn Trên giới, công nghệ biến tính gỗ đà nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất lâu Công nghệ biến tính gỗ theo nhiều xu hướng khác đà phát triển mạnh mẽ nhiều nước giới đà tạo nhiều loại vật liệu có tính chất lý tính công nghệ cao sử dụng nhiỊu lÜnh vùc cđa ®êi sèng x· héi nh­ sản xuất đồ mộc nội thất, xây dựng, giao thông, chế tạo máy Trong năm gần đây, công nghệ biến tính gỗ loại gỗ rừng trồng nước ta đà nghiên cứu thu kết ban đầu khả quan ( số loại gỗ rừng trồng: Keo, Bồ Đề), đặt móng cho nghiên cứu Trám trắng ( Canarium album Raeusch) loài rừng trồng mọc nhanh có khối lượng thể tích thấp đà nghiên cứu theo xu hướng sử dụng sản xuất ván dán, bột giấy Nghiên cứu nâng cao chất lượng gỗ Trám trắng để sản xuất đồ mộc nội thất, xây dựng chưa nghiên cứu Xuất phát từ thực tiễn để tiếp tục nghiên cứu biến tính gỗ rừng trồng phục vụ cho ngành chế biến gỗ xây dựng dân dụng chọn đề tài: Nghiên cứu số yếu tố công nghệ biến tính gỗ Trám trắng (Canarium album Raeusch.) làm ván sàn phương pháp nén ép Chương Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Lịch sử nghiên cứu 1.1.1 Trên giới Gỗ loại vật liệu tự nhiên vừa có tính dẻo vừa có tính đàn hồi, điều kiện công nghệ định gỗ bị nén ép lại làm cho mật độ gỗ tăng lên không phá vỡ kết cấu từ nâng cao độ bền học gỗ Gỗ có đặc tính xốp, mao dẫn, dị hướng có khả trao đổi ẩm với môi trường xung quanh dẫn tới đổi kích thước, hình dạng tính chất lý gỗ ảnh hưởng đến thời gian sử dụng độ bền sản phẩm Công nghệ biến tính gỗ phát triển mạnh mẽ giới từ năm 1970 Nga, Mỹ, Đức với mục đích nâng cao tính chất gỗ Biến tính gỗ đà trình thay đổi tính chất gỗ tác động yếu tố hoá học, vật lý tác động lên gỗ mà chủ yếu tác động vào cấu trúc vách tế bào Hiện có số loại hình biến tính gỗ như: gỗ ngâm tẩm, gỗ ép lớp, gỗ nén, gỗ tăng tỷ trọng, polyme hoá Trong lĩnh vực biến tính gỗ phương pháp nén ép nhằm tạo loại vật liệu là: gỗ biến tính có tính chất lý cao so với gỗ ban đầu theo số hướng sau: + Biến tính nhiệt Đây phương pháp sử dụng đặc tính rỗng xốp gỗ để dồn nén gỗ làm cho gỗ có mật độ lớn đơn vị thể tích, tức làm tăng khối lượng thể tích gỗ từ tăng độ cứng vật liệu Gỗ tác dụng ngoại lực phương pháp khác có biến dạng định nén gỗ theo chiều ngang thớ ( theo hướng xuyên tâm tiếp tuyến) Người Đức đà sản xuất gỗ nén vào năm 30 kỷ Trên thị trường tiêu thụ với thương hiệu Lignostone, chủ yếu dùng để sản xuất suốt thoi dệt cán công cụ[7] Nguyên lý tạo sản phẩm gỗ phương pháp nén ép gỗ hoá dẻo xử lý nhiệt ẩm sau nén ép khuôn ép kín áp lực nhiệt độ cao GS P N Xykhranxki, Trường Đại học Lâm nghiệp kỹ thuật Varonhez người đầu lĩnh vực nước Nga Ông đà xây dựng sở lý thuyết, thông số công nghệ xác định nhiều tính chất gỗ biến tính Tùy theo đặc điểm loại gỗ mục đích sử dụng mà nén với tỷ suất nén khác từ 20-62% khối lượng thể tích đạt cao 1,460 g/cm3( ví dụ gỗ Thông nén với tỷ suất nén 62%) Gỗ nguyên hoá dẻo nước với áp suất không lớn at, sau nén ép nhiệt độ 110-1300C sấy gỗ chế độ nhiệt độ thấp Quá trình ép sấy gỗ tiến hành khuôn kín Sản phẩm gỗ biến tính phương pháp Khukhrenxki sản xuất nhiều sở sản xuất sử dụng lĩnh vực chế tạo máy để thay kim loại màu số loại động Tuy nhiên, nhược điểm lớn phương pháp tỷ suất đàn hồi trở lại cao, điều đà hạn chế việc sử dụng sản phẩm chúng lĩnh vực sản phẩm mộc.[28] Một số nhà khoa học Học viện Kỹ thuật Lâm nghiệp Leningrat đà tiến hành hoá dẻo gỗ nhiệt độ 160-1700C sau tiến hành nÐn Ðp ë ¸p lùc cao (400-500 kgf/cm2) thêi gian định tạo sản phẩm gỗ biến tÝnh cã chÊt l­ỵng cao.[29] GS V.G Matveeva, H.M Tretverikova thuộc Viện nghiên cứu công nghệ gỗ SNIMOD, Nga đà xây dựng công nghệ nén ép gỗ phương làm nóng gỗ trước Gỗ nén ép xuống 10% làm nóng máy ép nhiệt ®é 110-1600C, sau ®ã sau ®ã tiÕn hµnh gia nhiƯt nén ép mức khác đạt tỷ suất nén cuối Gỗ nén ép đạt khối lượng thể tích 1,300 g/cm3 [28;29] Theo V.G Matveeva tăng mức độ nén gỗ, độ bền gỗ tăng lên mà không phụ thuộc vào phương pháp nén Khi tăng mức độ ép gỗ cực đại độ bền gỗ tăng lên nhanh [9] Tại Nga, có nhiều công trình nghiên cứu nhà khoa học công nghệ biến tính gỗ theo phương pháp Sản phẩm gỗ biến tính đà tiêu chuẩn hoá theo phương pháp sản xuất lĩnh vực ứng dụng Viện hoá học mỏ Bắc Kinh đà thí nghiệm dùng gỗ nén thu kết thực nghiệm tính đàn hồi [9] GS A I Kalisin T.A Darzihs, Viện công nghệ hoá học gỗ Latvia đà nghiên cứu thành công việc hoá dẻo gỗ dung dịch amonac với nồng độ khác amoniac dạng khí, sau tiến hành nén ép nhiệt độ 140-1600C với áp lực từ 20-80 kgf/cm2 với thời gian định.[9] Phòng Thí nghiệm Lâm sản, Mỹ đà nghiên cứu thành công việc nén ép gỗ phương pháp hoá dẻo gỗ xử lý nhiệt sau nén ép áp suất cao Sản phẩm có tên gọi thương mại (Staypak) [15] Nhược điểm gỗ nén ép theo phương pháp kích thước gỗ không ổn định điều kiện ẩm ướt gỗ dễ hút ẩm đàn hồi trở trạng thái ban đầu việc ngăn ngừa đàn hồi chế trình nén ép gỗ nguyên nhân đàn hồi trở trạng thái ban đầu việc ngăn ngừa trở trạng thái ban đầu vấn đề cần nghiên cứu nhiều phương diện khác nhau, vấn đề đàn hồi trở trạng thái ban đầu khắc phục hoàn toàn + Biến tính hóa- nhiệt Gỗ tẩm hoá chất nén ép chế độ ép định Sản phẩm gỗ nén có tỷ trọng tương đối cao tỷ suất đàn hồi trở lại thấp so với gỗ nén ép phương pháp nhiệt 50 Nhận xét: Từ kết cho thấy: Khi tăng nhiệt độ ép tỷ suất nén modul đàn hồi uốn tĩnh gỗ Trám trắng biến tính tăng theo tỉ lệ thn : víi chÕ ®é Ðp T = 1600C tû suất nén =50% modul đàn hồi uốn tĩnh đạt giá trị cao 11678,32 MPa So với modul đàn hồi uốn tĩnh gỗ Trám trắng đối chứng ( 6942,18 MPa) modul đàn hồi uốn tĩnh gỗ Trám trắng biến tính tăng lên nhiều Điều giải thích sau : đà biết modul đàn hồi lớn vật liệu khó biến dạng, độ cứng vật liệu lớn Do mật độ gỗ biến tính lớn, mức độ liên kết chặt chẽ với tăng dần theo nhiệt độ tỷ suất nén modul đàn hồi gỗ biến tính tăng theo 3.5.4 ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian đến độ cứng xung kích Sau gỗ đà nén ép theo chế độ sơ đồ thực nghiệm để ổn định phòng thí nghiệm điều kiện bình thường; sau sấy để gỗ đạt độ ẩm W =12%, gia công mẫu theo kích thước 15 x 15 x 225 mm ®Ĩ thư ®é cøng xung kích so sánh với mẫu đối chứng Kết thử độ cứng xung kích ghi phụ biểu 46-54, bảng 3.8 biểu đồ 3.6, Bảng 3.8: ảnh hưởng nhiệt độ tỉ suất nén đến ®é cøng xung kÝch, g.mm/mm2 T0C 140 150 160 TØ suÊt nÐn , % 40 45 50 1311,96 1355,41 1449,09 1499,63 1552,86 1608,99 1668,24 1730,82 1797,02 §èi chøng 1029,35 51 Đồ thị 3.6: ảnh hưởng tỉ suất nén nhiƯt ®é Ðp ®Õn ®é cøng xung kÝch NhËn xÐt: Từ kết cho thấy: Khi tăng nhiệt độ ép tỉ suất nén độ cứng xung kích gỗ Trám trắng biến tính tăng theo tỉ lƯ thn : víi chÕ ®é Ðp T = 1600C, tỷ suất nén =50% độ cứng xung kích đạt giá trị cao So với độ cứng xung kích gỗ Trám trắng đối chứng (1029,35 g.mm/mm2) độ cứng xung kích gỗ Trám trắng biến tính tăng lên nhiều Điều giải thích sau : đà biết lớn vật liệu khó biến dạng, độ cứng vật liệu lớn Do mật độ gỗ biến tính tăng nên độ cứng vững tăng theo nên độ cứng xung kích tăng 3.5.5 ảnh hưởng nhiệt độ , tỷ suất nén ép đến độ bền ép ngang Sau gỗ đà nén ép theo chế độ sơ đồ thực nghiệm xử lý nhiệt T=1700C 120ph để ổn định phòng thí nghiệm, gia công mÉu theo kÝch th­íc 15 x 15 x 22,5 mm ®Ĩ thư ®é bỊn Ðp ngang ë ®é Èm W =12% so sánh với mẫu đối chứng Kết thử độ bền ép ngang ghi phụ biểu 37-45, bảng 3.9 đồ thị 3.7 52 Bảng 3.9 ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến ®é bÒn Ðp ngang, MPa T0 C TØ suÊt nÐn , % 40 45 50 140 6,52 6,66 6,80 150 6,83 7,13 7,23 160 7,14 7,33 7,45 §èi chøng 3,78 Đồ thị 3.7: ảnh hưởng tỉ suất nén nhiƯt ®é Ðp ®Õn ®é bỊn Ðp ngang NhËn xÐt: Từ kết cho thấy: Khi tăng nhiệt độ ép thời gian ép độ bền ép ngang gỗ Trám trắng biến tính tăng theo tỉ lƯ thn : víi chÕ ®é Ðp T = 1600C tỷ suất nén =50% độ bền ép ngang đạt giá trị cao en = 7,45 MPa So với độ bền ép ngang gỗ Trám trắng đối chứng (3,78 MPa) độ bền ép ngang gỗ Trám trắng biến tính tăng lên nhiều Điều giải thích sau: gỗ sau nén ép khoảng cách mixen ngắn lại hình thành liên kết hydro, đồng thời sức hút tương hỗ mixen tăng lên Khi tăng nhiệt độ thời gian ép thành phần 53 vách tế bào trở lên hoá dẻo hơn, gỗ ép chặt từ hình thành nhiều liên kết hydro độ bền ép ngang gỗ biến tính tăng 3.6 Đánh giá tính chất gỗ Trám trắng biến tính làm ván sàn Ván sàn thường sản xuất từ loại gỗ có khối lượng thể tích từ trung bình đến cao: 0.55 g/cm3-0.75 g/cm3, yêu cầu tính chất lý tương đối cao ổn định kích thước môi trường sử dụng Để đánh giá khả sử dụng gỗ biến tính làm ván sàn dựa việc phân tích tính chất gỗ biến tính Các kết xác định độ bền học gỗ độ đàn hồi trở lại gỗ biến tính cho thấy tính chất lý gỗ biến tính có độ bền cao độ dµn håi thÊp nhÊt lµ ë tû suÊt nÐn =50% T=1600 Do để đánh giá tính chất gỗ biến tính làm ván sàn, đề tài lựa chọn tính chất lý gỗ biến tính cấp độ tỷ suất nén =50% T=1600C 3.6.1 Đặc điểm bề mặt gỗ + Màu sắc: Gỗ Trám trắng biến tính sau nén ép có màu vàng nhạt tương đối đồng đều, đáp ứng tốt yêu cầu trang sức làm vật liệu ván sàn + Vân thớ: Gỗ nén ép có vân thớ đẹp, độ mịn cao gỗ đà dồn nén lại làm giảm kích thước tế bào gỗ (đường kính ruột tế bào) thu hẹp lại khoảng cách khoảng không gian tế bào + Độ bóng: Gỗ có độ mịn cao, nên bề mặt gỗ bóng cảm nhận mắt thường nhận thấy điều 3.6.2 Tính chất gỗ biến tính Qua thực nghiệm, tính chất lý gỗ Trám trắng biến tính tổng hợp bảng 3.10 Các kết xác định độ bền học gỗ độ đàn hồi trở lại gỗ biến tính cho thấy tính chất lý gỗ biến tính có độ bền cao độ đàn hồi thấp tỷ suất nén =50% T=1600 Do để đánh giá tính chất gỗ 54 biến tính làm ván sàn, đề tài lựa chọn tính chất lý gỗ biến tính cấp độ tỷ suất nén =50% T=1600C Bảng 3.10 Tổng hợp số tính chất lý gỗ biến tính chế độ ép, Yếu tố đầu Yếu tố đầu vào Tính chất học Tính chất vật lý Độ đàn Số thí Khối Độ bền Độ cứng nghiệm Nhiệt Tỷ suất lượng hồi trở lại, Độ bền ép ép MOR MOE xung kÝch, % ®é nÐn Däc, thĨ tÝch ngang, MPa MPa g.mm/ % MPa MPa mm2 ,g/cm 1 140 40 0,499 43,58 66,17 6,52 120,40 10413,27 1311,96 1 1 2 2 2 3 3 3 140 140 150 150 150 160 160 160 45 50 40 45 50 40 45 50 0,648 0,706 0,566 0,720 0,758 0,696 0,786 0,798 37,54 32,28 20,69 17,46 16,93 15,46 13,78 12,51 67,40 69,46 69,05 71,11 72,38 71,69 73,06 74,65 6,66 6,80 6,83 7,13 7,23 7,14 7,33 7,45 124,46 126,01 127,87 132,19 136,68 131,48 138,39 146,50 10786,19 1355,41 11070,60 1449,09 10807,50 1499,63 11058,48 1552,86 11373,93 1608,99 11045,03 1668,24 11310,71 1703,82 11678,32 1797,02 Ván sàn thường sản xuất từ loại gỗ có khối lượng thể tích trung bình đến cao 0.55 g/cm3-0.75 g/cm3, yêu cầu tính chất lý tương đối cao ổn định kích thước môi trường sử dụng Để đánh giá khả sử dụng gỗ biến tính làm ván sàn dựa việc phân tích tính chất gỗ biến tính + Tính chất lý: Các kết xác định tính chất gỗ biến tính Trám trắng với nhiệt độ ép 1600C, tỷ suất nén 50% so với gỗ đối chứng tổng hợp bảng 3.11, Để làm sở cho việc so sánh đánh giá tính chất gỗ nén ép, đề tài đà xÕp nhãm mét sè tÝnh chÊt c¬ häc chđ u đà xác định theo TCVN 1072 phân 55 hạng gỗ theo cường độ Nhìn chung tính chất lý gỗ Trám trắng nén ép tăng lên rÊt cao, c­êng ®é uèn tÜnh tõ nhãm VI ®Õn nhãm II, c­êng ®é Ðp ngang TT c­êng ®é Ðp däc tõ nhãm VI ®Õn nhãm II Mét sè tÝnh chất khác cường đọ ép ngang, độ cứng xung kích chưa có tiêu chuẩn để đánh giá Xếp hạng tính chất đánh giá theo Pasnin Bảng 3.11 So sánh tính chất lý gỗ biến tính gỗ chưa biến tính: Tính chất lý Khối lượng thể tích Độ bền uốn tĩnh Đơn vị g/cm Mpa §é bỊn Ðp däc Mpa §é bỊn Ðp ngang Mpa Môđun đàn hồi uốn tĩnh Mpa Độ cứng xung kích g.mmm/ mm2 Loại gỗ Giá trị Gỗ không nén ép 0.42 Phân hạng theo TCVN 1072-71 VI Gỗ nén ép 0.795 II Gỗ không nén ép 59.15 VI Gỗ nén ép 146.5 II Gỗ không nén ép 33.31 VI Gỗ nén ép 74.65 II Gỗ không nén ép 3.78 - Không có Gỗ nén ép 7.45 - TC - thấp 11678,32 - cao Gỗ không nén ép 1029,35 - thấp - cao Gỗ không nén ép 6492.18 Gỗ nén ép Gỗ nén ép 1797,02 Ghi Gỗ biến tính nén ép phương pháp nhiệt gỗ nén phương pháp hóa- nhiệt (gỗ hóa dẻo hóa chất amoniac) có độ đàn hồi trở lại, nhược điểm gỗ nén chưa thể khắc phục hoàn toàn tượng Gỗ biến tính trám trắng nén ép có tỷ suất nén lớn 50%, nhiệt độ ép 1600C có tỷ suất đàn hồi thấp 12.51% so với tỷ suất nén nhiệt độ khác Nhìn chung tỷ suất nén cao so 56 với gỗ biến tính hóa dẻo phương pháp hóa nhiệt Hiện nay, nước ta chưa có tiêu chuẩn để đánh giá độ đàn hồi trở lại gỗ biến tính, nên đề tài kế thừa kết nghiên cứu nước để so sánh đánh giá Hiện nay, tiêu chuẩn kỹ thuật ván sàn, yêu cầu kỹ thuật tính chất lý gỗ cụ thể chưa có quy định cụ thể Do vậy, đề tài đà đánh giá khả gỗ Trám trắng làm ván sàn dựa tính chất số loài gỗ sản xuất ván sàn thông dụng Việt nam giới 3.6.3 Khả làm ván sàn Gỗ Trám trắng biến tính có màu sắc vân thớ đẹp tính chất lý cao đà phân tích trên, nhìn chung đáp ứng yêu cầu làm nguyên liệu sản xuất để ván sàn so với nhiều loại gỗ có tính chất lý loại Hiện nay, nước tiêu chuẩn ván sàn đưa quy cách kích thước chiều dày, chiều rộng ván sàn, mức độ cấp chất lượng khuyết tật, màu sắc loại gỗ làm ván sàn Gỗ Trám trắng đà nhiều nhà khoa học nghiên cứu khẳng định để sản xuất ván dán , nên hoàn toàn cấp chất lượng để sản xuất ván sàn Các kết phân tích tính chất lý cho thấy gỗ Trám trắng đà biến tính làm ván sàn Tuy nhiên, gỗ biến tính nén ép nên có đàn hồi trở lại nên sử dụng làm ván sàn cần lưu ý vấn đề sử dụng điều kiện môi trường có biến đổi độ ẩm 57 Để xác định khả gỗ biến tính làm ván sàn đề tài đà tiến hành so sánh số đặc điểm tính chất chủ yếu số loại gỗ sử dụng làm ván sàn Bảng 3.12 So sánh tính chất lý gỗ biến tính số loại gỗ làm ván sàn Loại gỗ Tên khoa học Giáng Pterocarpus hương macrocapus Trắc Dalbergia Lim xanh Trám trắng Khối lượng thể tích g/cm3 Độ bền uốn tĩnh Độ Mô đun Độ Độ cứng bền đàn hồi bền ép xung ép uèn tÜnh däc kÝch ngang Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa 0.75 125 72 0.85 150 58 Erthyrophleum 0,86 149 66,1 fordii Canarium 0,798 146.5 74,65 album Pecan 0.66 118 52.3 oak walnut 7,45 Ghi chó 11678,32 1797,02 7.0 12300 0.69 100 48 7.8 13100 0.55 101 52.3 7.0 11600 ANSI/HPVA EF 2002 Tiêu chuẩn ván sàn Mỹ Một số loại gỗ sử dụng làm ván sàn Mỹ theo tiêu chuẩn so sánh với độ bền học gỗ biến tính Trám trắng số loại gỗ Việt Nam Có thể thấy tính chất lý gỗ biến tính Trám trắng hoàn toàn đáp ứng yêu cầu chất lượng để làm ván sàn 58 Chương Kết luận kiến nghị 4.1 Kết luận Từ kết nghiên cứu nước kết đề tài, khẳng định: Gỗ Trám trắng (Canarium album Raeusch) hoàn toàn biến tính phương pháp nhiệt để làm ván sàn Tính chất lý gỗ có liên quan chặt chẽ với độ bền gỗ, khối lượng thể tích gỗ tăng tính chất lý gỗ tăng theo mối quan hệ tuyến tính Tính chất lý gỗ tăng cách nâng cao khối lượng thể tích dựa dồn nén tế bào gỗ mà không làm phá hủy vách tế bào Để đạt điều gỗ cần phải hóa dẻo dồn nén lại điều kiện định Gỗ Trám trắng loại gỗ mềm rộng có khối lượng thể tích thấp, với mục đích nâng cao tính chất lý gỗ trám trắng làm ván sàn phương pháp nén ép dựa hóa dẻo gỗ thực trình ép theo phương pháp gia nhiệt trực tiếp nén theo cấp Trong điều kiện hạn chế thiết bị thời gian đề tài đà đạt mục tiêu nội dung ®Ị vµ cã mét sè kÕt ln nh­ sau: + Gỗ Trám trắng có khối lượng thể tích thấp ®· ®­ỵc nÐn Ðp víi tû st nÐn 40%, 50%, 60% nhiệt độ 1400C, 1500C, 1600C nâng lên từ 0.42 g/cm3 đến 0.798 g/cm3 Khi nén gỗ với tỷ suất nén khác nhau, mật độ tế bào bào, khoảng trống tế bào, kÝch th­íc cđa c¸c hƯ thèng mao dÉn, vi mao dẫn gỗ bị giảm xuống khác tùy theo mức độ nén Mặt khác, nhiệt độ tăng gỗ bị dồn nén lại làm thúc đẩy trình truyền nhiệt vào gỗ làm cho gỗ nhanh chóng bị dẻo hóa làm cho trình dồn nén diến mà không làm phá hủy kết cấu vách tế bào 59 + Khối lượng thể tích gỗ tăng loại độ bền học; ®é bÒn uèn tÝnh, ®é bÒn Ðp däc, Ðp ngang, mô đun đàn hồi uốn tĩnh, độ cứng xung kích nâng lên + Các tính chất vật lý gỗ nén ép đà xác định phân hạng theo nhóm tính chất lý từ thấp đến cao, kết cho thấy khối lượng thể tích gỗ trám trắng từ 0.42 g/cm3 nâng lên với mức cao 0.798 g/cm3 (tương đương với khối lượng thể tích gỗ thuộc nhóm II + Trong cïng mét cÊp tû suÊt nÐn, nhiÖt độ thay đổi theo cấp khác làm cho vách tế bào dẻo hóa khác Trong điều kiện chưa có thiết bị theo dõi biến ®ỉi nhiƯt ®é diƠn ë vïng bªn cđa gỗ nên việc đánh giá dẻo hóa vách tế bào phụ thuộc vào thay đổi nhiệt độ đánh giá dựa độ đàn hồi trở lại gỗ nén ép đà trình bày phần kết nghiên cứu Với tỷ suất nén =50%, nhiệt độ ép 1600C + Độ đàn hồi trở lại có liên quan chặt chẽ đến nhiều yếu tố công nghệ, phạm vi đề tài đà xác định ảnh hưởng tỷ suất nén, nhiệt độ ép (đong vai trò nhiệt độ hóa dẻo gỗ) đến độ đàn hồi trở lại gỗ nén Cùng với tăng tỷ suất nén nhiệt độ, độ đàn hồi trở lại gỗ giảm xuống =40%,T = 1400C, K=43,58%; =50%, T=1600C , K=12,51% Như vậy, nhiệt độ tỷ suất nén có ảnh hưởng lớn đến dẻo hóa vách tế bào + Các kết xác định tính chất gỗ biến tính nén ép biểu đồ thể mối quan hệ tỷ suất nén nhiệt độ cho phép ta kết luận với tỷ suất nén =50%, T=1600C gỗ trám trắng có độ bền học cao độ đàn hồi trở lại thấp + Thông qua việc đánh giá tính chất lý gỗ trám trắng làm ván sàn đà thực so sánh phân tích tính chất lý gỗ nén với tỷ st nÐn =50%, T=1600C, khèi l­ỵng thĨ tÝch  =0.798 g/cm3 với tính 60 chất lý loại gỗ sử dụng làm ván sàn thực tế Kết cho thấy gỗ trám trắng biến tính sử dụng làm ván sàn 4.2 Kiến nghị Biến tính gỗ Trám trắng (Canarium album) phương pháp nén ép theo xu hướng nhiệt đà tạo sản phẩm gỗ biến tính có tính chất lý cao sử dụng làm ván sàn Tuy nhiên, để có kết đầy đủ công nghệ biến tính gỗ Trám trắng phương pháp nén ép, đề tài có số kiến nghị sau: + Tiếp tục nghiên cứu các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng gỗ biến tính độ ẩm, thời gian để xây dựng mối quan hệ yếu tố công nghệ đến chất lượng sản phẩm gỗ nén, để từ xác định thông số công nghệ thích hợp + Nghiên cứu giải pháp công nghệ hạn chế đến mức thấp đàn hồi trở lại gỗ biến tính + Nghiên cứu số tính công nghệ gỗ nén khả dán dính, khả gia công, khả trang sức + Nghiên cứu số giải pháp công nghệ việc nâng cao tính chất chống chịu môi trường gỗ biến tính + Tính toán hiệu kinh tế công nghệ biến tính phương pháp nén ép 61 Tài liệu tham khảo Trần Văn Chứ ( 2005 ), Nghiên cứu công nghệ biến tính gỗ có khối lượng thể tích thấp thành gỗ có khối lượng thể tích cao Đề tài KHCN cấp Bộ Vũ Huy Đại (2004) Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ suất nén đến cường độ tính ổn định gỗ biến tính Đề tài KHCN cấp Trường ĐHLN- Hà Tây Hoàng Thúc Đệ (2003) Định phẩm gỗ tròn nguyên liệu sản xuất ván dán Đề tài KHCN cÊp Bé M· sè - 13 - 02 Nguyễn Trọng Nhân (1991), Biến tính gỗ rộng loại mềm "Vạng" để sản xuất phôi thoi dệt, Trường đại học Kĩ thuật Lâm nghiệp Vôrônhet Trần Đại Nghiệp (2002), Công nghệ xạ, NXB KHKT Hà Nội Lê Xuân Tình (1998) Giáo trình khoa học gỗ, Trường Đại học Lâm Nghiệp Nhà xuất Nông Nghiệp Hà Nội, Bùi Đức Trường - Vũ Huy Đại ( 2003) Nghiên cứu tác động lò vi sóng thông thường (micro - wave) đến số tính chất lý chủ yếu gỗ Trám trắng (canarium album) Khoá luận tốt nghiệp, Đại học Lâm Nghiệp Vũ Mạnh Tường - Hoàng Thúc Đệ (2002), Nghiên cứu xử lý nhiệt gỗ Trám trắng (canarium album Raeusch.) hợp lý để sản xuất ván mỏng Khoá luận tốt nghiệp, Đại học Lâm Nghiệp Tài liệu dịch - Trần Ngọc Thiệp (2004), Công nghệ biến tính gỗ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Tây 10 Tô Cẩm Tú (2002), Phương pháp bố trí thực nghiệm, Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn - Vụ khoa học công nghệ chất lượng sản phẩm (chủ biên) Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội 11 Phương pháp thử tính chất lý (TCVN) - 1970 - sửa đổi 12 Nguyễn Mạnh Hùng (2004): Báo cáo chuyên đề công nghệ biến tính gỗ Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 13 - J.M Dinwoodie, 1987, Timber its structure, properties and utilisation, 6th endition, Van nostrand reinhold company, London, Paris… 14 J.M Dinwoodie 1981, Timber: its nature and behaviour, Van nostrand reinhold company, London, Paris… 62 15 U.S Department of Agriculture (1999) , Wood handbook, Libary of Congress catalog, 620 p 16 NFU of Chine (1994), Properties and utilization of fast-growing tress, China Forestry Publising house, 17 Soerianegara and R.H.M.J Lemmens, Plan resources of South-East Asia, Volume 5(1), 5(2) Bogor Indonesia 18 A.J Panshin (1970), Texbook of wood technology, volume I: Structrure, identification, uses, and properties of the comerical woods of the United states, Mcgraw-hill book company, 642 p 19 Академия наука Латвииской Институт Химии Древесины, 1975, Химическая Модфикация древесины Рига Издатльство Зинатне 20 Академия наука Латвииской Институт Химии ревесины, 1967, Модфикация древесины Рига Издатльство Зинатне 21 Баженов В А., 1966, Свойства древесины, ее завита и новие древесине материали - М.: Наука, – 126 с 22 Винник Н И., 1980, Модифицированная древесина Москва, Издатльство Лесная промыленность 23 Вихров B E и др 1973, Расчет степeни Прессoвания древесины пропитанным различиным веществoм, Минск 39-41с 24.Казанокая С Ю., 1973, Консервирующие составы для деревянных археологческих изделий, Модификация древесины синтетическими полимерами Минск 168 –174 с 25 Матвеев В Г., Грачев И Д., 1936, Пластифukaцuя древесина (лигвотов) Лесн индустрия 21 – 24c 26 Раговин З А., 1974, Оснoвы химии и технологии химических волокон М Химия 343 с 27 Огарков Б И , Апостоnл А В., 1984, Теория и физическaя сущность прессования древесины, Издатeльство Вopoнeжcкoго университета 28 Хухрянский П Н., 1964, Прессoвание древесины – Лесн пром – 352 с Хрулев В М – Склеивание 1970, Древесинa Модифицированной фурфуролапетоновым мономером ФА Пластификация и Модификация древесины – Рига Зинатне – 259 – 262c 63 PhÇn phơ biĨu 64 ... tài: Nghiên cứu số yếu tố công nghệ biến tính gỗ Trám trắng (Canarium album Raeusch.) làm ván sàn phương pháp nén ép 3 Chương Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Lịch sử nghiên cứu 1.1.1 Trên giới Gỗ. .. ngọc thành Nghiên cứu số yếu tố công nghệ biến tính gỗ Trám trắng (Canarium album Raeusch) làm ván sàn phương pháp nén ép Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị công nghệ gỗ ,giấy Mà số: 60.52.24... uèn tÜnh - Nghiên cứu xác định tính chất gỗ Trám trắng biến tính cho mục đích sử dụng làm ván sàn 1.6 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp kế thừa: Công nghệ nén ép gỗ loại hình công nghệ đà phát