Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ tạo ván lạng kỹ thuật từ gỗ bồ đề (styrax tonkinensis pierre)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐẶNG XUÂN THỨC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ TẠO VÁN LẠNG KỸ THUẬT TỪ GỖ BỒ ĐỀ (Styrax tonkinensis Pierre) LUẬN ÁN TIẾN SĨ SẢN XUẤT, CHẾ BIẾN KHÁC HÀ NỘI, 2015 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐẶNG XUÂN THỨC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ TẠO VÁN LẠNG KỸ THUẬT TỪ GỖ BỒ ĐỀ (Styrax tonkinensis Pierre) Chuyên ngành: Kỹ thuật chế biến lâm sản Mã số: 62 54 03 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SẢN XUẤT, CHẾ BIẾN KHÁC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Văn Thiết HÀ NỘI, 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ mang tên “Nghiên cứu số yếu tố công nghệ tạo ván lạng kỹ thuật từ gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis Pierre)” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Số liệu kết nghiên cứu luận án hoàn toàn trung thực chƣa đƣợc ngƣời khác công bố cơng trình khác dƣới hình thức Các thông tin thứ cấp sử dụng luận án có nguồn gốc đƣợc trích dẫn rõ ràng Tác giả hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác thực nguyên luận án Hà Nội, tháng năm 2015 Nghiên cứu sinh Đặng Xuân Thức ii LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận án gặp khơng khó khăn, nhƣng với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình Thầy, Cơ giáo đồng nghiệp Gia đình, đến luận án hồn thành nội dung nghiên cứu theo mục tiêu đặt Nhân dịp này, tơi xin đặc biệt bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Nguyễn Văn Thiết hết lịng dìu dắt, định hƣớng, tận tình hƣớng dẫn cung cấp nhiều tài liệu có giá trị khoa học thực tiễn để tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Phòng Đào tạo sau Đại học, Viện Công nghiệp gỗ, Thƣ viện, Thầy, Cô giáo Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Trƣờng Cao đẳng nghề Chế biến gỗ tạo điều kiện cho thực thí nghiệm luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Tổng cục dạy nghề, Bộ Lao động - Thƣơng binh Xã hội tạo điều kiện dành thời gian cho tơi thực chƣơng trình đào tạo nghiên cứu sinh Cuối cùng, xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn tới tồn thể gia đình ngƣời thân ln động viên tạo điều kiện thuận lợi vật chất, tinh thần cho suốt thời gian qua Hà Nội, tháng năm 2015 Nghiên cứu sinh Đặng Xuân Thức iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Khái quát ván lạng kỹ thuật 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Sự khác biệt ván lạng kỹ thuật ván lạng gỗ tự nhiên 1.1.3 Phân loại ván lạng kỹ thuật 1.1.4 Ứng dụng 1.4.1 Trang trí tƣờng 1.4.2 Trang sức ván sàn ván nhân tạo 1.4.3 Trang sức bề mặt sản phẩm mộc 1.4.4 Tạo sản phẩm gỗ nghệ thuật 1.1.5 Quy trình cơng nghệ tạo ván lạng kỹ thuật 1.2 Tình hình nghiên cứu phát triển ván lạng kỹ thuật 1.2.1 Nghiên cứu nhận dạng mô hoa văn 11 1.2.2 Nghiên cứu tạo khuôn ép hoa văn ván lạng kỹ thuật 11 1.2.3 Nghiên cứu tạo màu sắc cho ván bóc 13 1.2.4 Hƣớng nghiên cứu cần thực 14 1.3 Những đóng góp luận án 16 1.4 Ý nghĩa luận án 16 iv Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 18 2.1 Hoa văn ván lạng kỹ thuật 18 2.1.1 Vân thớ hoa văn gỗ tự nhiên 18 2.1.2 Thiết kế hoa văn ván lạng kỹ thuật 20 2.2 Tạo màu ván bóc phƣơng pháp xử lý nhiệt độ cao 25 2.3 Nhân tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng phôi lạng ván lạng kỹ thuật 27 2.3.1 Các nhân tố liên quan đến vật dán sản xuất ván lạng kỹ thuật 27 2.3.2 Các nhân tố liên quan đến keo dán 34 2.3.3 Ảnh hƣởng công nghệ ép tạo phôi 40 2.3.4 Đặc điểm gỗ Bồ đề 41 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu 43 3.2 Mục tiêu nghiên cứu 43 3.3 Phạm vi nghiên cứu 44 3.4 Nội dung nghiên cứu 45 3.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 46 3.6 Phƣơng pháp thực nghiệm 46 3.6.1 Tạo màu sắc cho ván bóc 46 3.6.2 Đánh giá độ bền màu ván bóc xử lý nhiệt 49 3.6.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian ép 50 3.6.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng áp suất ép 50 3.6.5 Xẻ phôi lạng lạng ván 51 3.6.6 Xác định số màu sắc ván bóc 52 3.6.7 Xác định tiêu chất lƣợng phôi lạng 53 3.6.8 Xác định tiêu chất lƣợng ván lạng kỹ thuật 56 v Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 57 4.1 Xác định tham số tạo hoa văn ván lạng kỹ thuật 57 4.1.1 Nhập liệu vào máy tính 57 4.1.2 Xác định bán kính cong (r) khn ép tạo hoa văn thiết kế 58 4.1.3 Xác định góc nghiêng xẻ phơi lạng (α) tọa độ điểm khuôn ép60 4.2 Xây dựng ứng dụng mô hoa văn ván lạng kỹ thuật 61 4.3 Tạo màu ván bóc phƣơng pháp xử lý nhiệt độ cao 65 4.3.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ thời gian xử lý nhiệt đến màu sắc ván bóc 65 4.3.2 Độ bền màu ván bóc xử lý nhiệt chiếu tia UV 68 4.4 Ảnh hƣởng thông số chế độ ép đến chất lƣợng phôi lạng 72 4.4.1 Ảnh hƣởng thời gian ép đến chất lƣợng phôi lạng 72 4.4.2 Ảnh hƣởng áp suất ép đến chất lƣợng phôi lạng 76 4.5 Sản xuất thử nghiệm ván lạng kỹ thuật từ ván bóc gỗ Bồ đề 79 4.5.1 Lựa chọn thông số công nghệ tạo ván lạng thử nghiệm 79 4.5.2 Chất lƣợng phôi lạng thử nghiệm 82 4.5.3 Chất lƣợng ván lạng kỹ thuật từ nguyên liệu ván bóc gỗ Bồ đề 83 4.5.3.1 Độ nhẵn bề mặt tần số vết nứt 83 4.5.3.2 Dung sai chiều dày ván lạng kỹ thuật 84 4.6 Phƣơng án sử dụng triệt để phơi sau ép định hình 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 Kết luận 88 Tồn 89 Kiến nghị 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 CÁC CƠNG TRÌNH TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ PHỤ LỤC vi BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa UF Keo Ure Formaldehyde PVAc Keo Polyvinyl Acetate L*, a*, b* Các số màu sắc theo không gian màu CIELab (1976) L Chênh lệch độ sáng E Độ lệch màu tổng  ĐBT Độ bền kéo trƣợt màng keo Độ bong tách màng keo r Bán kính khn ép  Góc nghiêng xẻ phôi lạng vii DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Một số tính chất học gỗ Bồ đề 42 3.1 Phƣơng pháp nghiên cứu sử dụng luận án 46 3.2 Thông số kỹ thuật thiết bị xử lý nhiệt 47 3.3 Nhiệt độ thời gian xử lý ván bóc 48 3.4 Chế độ xử lý nhiệt ván bóc 49 4.1 So sánh trung bình mẫu chế độ xử lý 68 4.2 Độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng thời gian ép thay đổi 72 4.3 Độ bong tách màng keo phôi lạng thời gian ép thay đổi 74 4.4 Độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng áp suất ép thay đổi 76 4.5 Độ bong tách màng keo phôi lạng áp suất ép thay đổi 77 4.6 Độ bền dán dính lớp ván bóc phơi lạng 82 4.7 Độ phục hồi hình dạng phơi lạng sau ép định hình 83 4.8 Chất lƣợng ván lạng kỹ thuật thử nghiệm từ ván bóc Bồ đề 83 4.9 Độ dày trung bình ván lạng kỹ thuật từ ván bóc Bồ đề 86 viii DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 1.1 Các cơng đoạn sản xuất ván lạng kỹ thuật 2.1 Hoa văn mặt cắt gỗ 18 2.2 Hoa văn gỗ bóc quay trịn 19 2.3 Hoa văn gỗ lạng theo phƣơng xuyên tâm 19 2.4 Hoa văn gỗ lạng theo phƣơng tiếp tuyến 19 2.5 Hoa văn gỗ bóc nửa vịng 20 2.6 Hoa văn gỗ bóc khối gỗ xẻ xuyên tâm 20 2.7 Hoa văn ván lạng kỹ thuật vân xuyên tâm 21 2.8 Quy trình thiết kế hoa văn vân tiếp tuyến 22 2.9 Hoa văn ván lạng kỹ thuật vân tiếp tuyến với bán kính cong khác 22 2.10 Hoa văn ván lạng kỹ thuật vân tiếp tuyến khác 23 2.11 Bề mặt khn tạo hoa văn hình gốc 24 2.12 Hoa văn hình gốc theo lý thuyết 24 2.13 Hoa văn nghệ thuật 25 3.1 Thiết bị xử lý nhiệt 47 3.2 Không gian màu CIELab (1976) 52 3.3 Mẫu thử độ bền kéo trƣợt màng keo 54 4.1 Hình dạng hoa văn yêu cầu thiết kế 58 4.2 Các tham số mặt cắt ngang hộp gỗ 59 4.3 Mặt cắt lớp ván tiết diện ngang hộp gỗ lạng 60 4.4 Giao diện chƣơng trình 62 4.5 Hoa văn góc cắt độ 63 4.6 Hoa văn góc cắt 1,5 độ 64 P4 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng P4.1 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng thời gian ép 18h Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 24,59 24,42 1.081 24,32 23,79 1.157 23,54 24,52 1.212 24,39 23,68 1.155 24,06 23,56 1.020 24,04 24,90 1.018 24,74 24,89 1.232 24,71 24,83 982 24,34 23,70 1.038 10 24,29 24,75 1.022 P4.2 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng thời gian ép 20h Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 24,37 23,98 1.461 24,10 24,61 1.364 24,05 23,62 1.363 23,55 23,97 1.468 24,94 23,78 1.483 24,06 23,62 1.591 24,02 24,64 1.598 24,88 23,50 1.637 24,05 24,37 1.700 10 24,77 24,74 1.532 P4.3 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng thời gian ép 22h Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 23,75 24,08 1.773 24,69 23,60 1.806 23,91 24,25 1.739 23,86 24,00 1.603 24,13 23,75 1.490 24,31 24,80 1.748 24,01 23,79 1.485 24,37 24,57 1.796 24,01 24,67 1.777 10 24,87 24,12 1.860 P4.4 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng thời gian ép 24h Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 24,63 24,94 1.966 23,95 24,88 1.966 24,65 24,19 1.789 24,27 24,03 2.041 24,58 24,22 1.846 24,30 24,59 1.972 24,90 24,66 1.719 23,92 23,91 1.544 24,63 23,73 1.695 10 24,26 23,87 1.795 P4.5 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng thời gian ép 26h Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 24,68 24,07 1.901 23,52 24,81 1.926 23,97 24,77 1.959 24,60 23,93 2.060 24,67 24,44 1.990 23,63 23,70 1.624 24,39 23,60 1.669 24,30 23,62 1.779 24,97 24,47 1.833 10 24,57 24,84 2.014 P4.6 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng áp suất ép 1,0 MPa Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 23,84 23,75 1.302 24,01 24,62 1.300 23,82 24,33 1.217 24,27 24,99 1.213 24,11 23,91 1.038 24,14 24,48 1.123 24,53 23,56 1.329 24,65 24,87 1.287 24,49 24,58 1.385 10 24,92 24,01 1.436 P4.7 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng áp suất ép 1,2 MPa Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 24,35 23,62 1.495 24,58 24,86 1.405 23,72 23,76 1.240 24,27 24,27 1.531 23,74 24,88 1.477 23,68 24,26 1.609 23,64 23,54 1.503 23,93 24,44 1.638 23,83 23,55 1.627 10 23,87 24,72 1.534 P4.8 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng áp suất ép 1,4 MPa Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 24,12 24,50 1.832 24,93 23,99 1.615 24,18 23,79 1.783 24,56 24,41 1.679 23,55 24,69 1.512 24,66 24,62 1.943 23,59 24,84 1.406 24,68 23,57 1.745 24,48 23,81 1.690 10 24,86 24,76 1.723 P4.9 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng áp suất ép 1,6MPa Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 23,72 24,93 1.774 24,38 24,10 1.821 24,84 24,00 1.788 24,33 24,21 1.649 24,34 24,00 1.577 24,35 24,16 1.706 24,34 24,03 1.521 24,33 24,20 1.766 24,10 24,92 1.922 10 23,79 23,74 1.864 P4.10 Số liệu kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo phôi lạng áp suất ép 1,8MPa Mẫu Rộng (mm) Dài (mm) Lực phá hủy (N) 24,21 24,50 1.720 23,55 23,91 1.858 24,43 24,59 1.922 24,90 23,95 2.087 23,52 24,41 1.780 24,92 23,86 1.784 24,12 24,08 1.626 23,79 24,03 1.544 23,75 24,19 1.666 10 24,40 24,05 1.937 P5 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng P5.1 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với thời gian 18h Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 285,6 26,1 290,2 27,2 289,5 28,1 289,4 28,8 286,2 26,4 289,7 27,3 292,8 28,1 295,0 28,0 285,2 26,0 10 299,4 28,3 P5.2 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với thời gian 20h Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 292,2 26,2 300,3 26,6 308,8 27,8 301,4 26,4 299,5 26,1 297,8 26,4 302,8 26,8 292,7 25,6 301,2 26,6 10 307,3 27,2 P5.3 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với thời gian 22h Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 288,3 23,4 296,2 23,6 297,1 24,2 301,9 24,4 301,5 24,5 292,0 23,0 311,3 25,3 292,9 23,8 296,9 23,2 10 296,5 23,6 P5.4 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với thời gian 24h Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 302,4 24,6 287,6 23,0 286,8 23,3 303,9 24,5 303,3 24,7 281,2 22,1 303,5 24,7 301,3 24,5 291,5 22,8 10 280,2 22,3 P5.5 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với thời gian 26h Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 299,3 22,8 303,4 23,2 316,0 23,9 315,7 24,4 310,9 23,7 304,7 23,6 306,6 23,3 306,9 23,0 297,4 23,0 10 307,7 23,5 P5.6 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với áp suất ép 1,0 MPa Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 290,45 30,50 291,72 31,43 299,48 33,48 287,58 32,94 293,79 31,22 296,79 32,15 292,80 32,26 295,86 32,25 298,30 31,22 10 292,40 31,74 P5.7 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với áp suất ép 1,2 MPa Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 290,73 27,35 285,22 26,50 285,31 26,93 292,29 26,88 288,77 26,38 294,06 27,36 298,19 27,74 285,79 26,20 288,93 26,79 10 293,27 27,22 P5.8 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với áp suất ép 1,4 MPa Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 287,06 23,80 290,71 23,66 291,83 24,20 298,00 24,53 287,36 23,83 292,29 23,43 293,71 24,39 286,30 23,77 291,01 23,21 10 297,82 24,15 P5.9 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với áp suất ép 1,6 MPa Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 296,14 22,76 286,51 22,14 298,33 22,75 294,07 22,93 296,50 22,82 291,45 22,84 292,43 22,48 298,27 22,59 292,22 22,84 10 289,71 22,36 P5.10 Số liệu kiểm tra độ bong tách màng keo phôi lạng ép với áp suất ép 1,8 MPa Mẫu Chu vi ban đầu (mm) Chu vi bong (mm) 288,53 21,72 288,42 21,74 297,33 20,92 289,86 21,42 292,17 22,53 288,63 21,21 289,99 21,60 285,13 21,10 285,80 21,09 10 286,19 21,23 Sơ đồ xẻ tạo phôi lạng sử dụng luận án Ván bóc gỗ Bồ đề Ván bóc gỗ bồ đề sau cắt theo quy cách Phôi lạng sau xẻ Trƣờng Cao đẳng nghề Chế biến gỗ, Hà Nam Lạng ván Trƣờng Cao đẳng nghề Chế biến gỗ, Hà Nam ... luận án tiến sĩ mang tên ? ?Nghiên cứu số yếu tố công nghệ tạo ván lạng kỹ thuật từ gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis Pierre)? ?? công trình nghiên cứu riêng tơi Số liệu kết nghiên cứu luận án hoàn toàn trung... ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐẶNG XUÂN THỨC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ TẠO VÁN LẠNG KỸ THUẬT TỪ GỖ BỒ ĐỀ (Styrax tonkinensis Pierre) Chuyên ngành: Kỹ thuật chế biến lâm sản Mã số: ... xuất ván lạng kỹ thuật từ gỗ Bồ đề Keo tai tƣợng; (4) Nghiên cứu xác định thông số công nghệ xử lý nhiệt phôi lạng; xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất ván lạng kỹ thuật từ gỗ Bồ đề Keo tai