Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất ép đến chất lượng trang sức ván ghép khối đã qua biến tính thủy nhiệt bằng ván lạng từ gỗ keo lá tràm

ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, nhu cầu ngƣời tiêu dùng ngày nâng cao, thay giá nhƣ trƣớc chất lƣợng tính thẩm mỹ vấn đề mà nhiều ngƣời đặt lên hàng đầu Do chất lƣợng bề mặt vấn đề quan tâm nhà sản xuất nhƣ nhà nghiên cứu Đối với sản phẩm từ loại gỗ mọc nhanh rừng trồng ván nhân tạo nói chung có bề mặt khơng đƣợc đẹp, cần phải trang sức bề mặt để nâng cao tính thẩm mỹ nhƣ khả chống chịu với môi trƣờng Có nhiều giải pháp trang sức bề mặt nhƣ trang sức chất phủ dạng lỏng, dạng tấm, trang sức dán phủ loại giấy trang sức, melamine cốt giấy… Trong có giải pháp dán phủ bề mặt gỗ ván nhân tạo ván lạng Ván lạng từ loại gỗ có vân thớ đẹp nâng cao nhiều tính thẩm mỹ sản phẩm Tuy nhiên chất lƣợng trang sức cần quan tâm nghiên cứu để đƣa đƣợc quy trình trang sức tốt nhằm nâng cao chất lƣợng dán phủ bề mặt Chất lƣợng trang sức bề mặt chịu ảnh hƣởng nhiều yếu tố có áp suất ép phủ mặt Trong phạm vi nghiên cứu đề tài, đƣợc đồng ý khoa Chế biến lâm sản, trƣờng Đại học Lâm nghiệp, dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS NGƢT Phạm Văn Chƣơng, tiến hành làm luận văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép đến chất lượng trang sức ván ghép khối qua biến tính thủy - nhiệt ván lạng từ gỗ Keo tràm” CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm ván ghép khối dạng Glulam [10] Ván ghép dạng Glulam sản phẩm đƣợc tạo cách dán ép gỗ xẻ lại với nhờ chất kết dính, điều kiện công nghệ định Hầu hết sản phẩm Glulam có chiều thớ gỗ song song với chiều dài sản phẩm Hiện nay, Glulam đƣợc chia làm loại (theo cấu trúc) Horizontally glulam Vertically glulam Glulam đƣợc dùng chủ yếu cơng trình xây dựng, sản xuất mặt hàng mộc thông dụng, cơng trình giao thơng, trƣờng học, khu thể dục thể thao … Glulam với khả ổn định kích thƣớc thay đổi độ ẩm, hình dạng kích thƣớc linh động điều chỉnh, có khối lƣợng thể tích trung bình, độ bền học cao liên kết dễ dàng Và đặc biệt làm chi tiết cong Chính mà Glulam đƣợc sử dụng nhiều cơng trình xây dựng lớn nhƣ: cầu đƣờng, kèo nhà, trụ cột, dầm xà … Hình 1.1 Một số hình ảnh ván ghép khối Về gỗ ghép không làm thay đổi kết cấu nguyên có gỗ, nói, gỗ ghép phát huy đƣợc tác dụng tự nhiên gỗ, gỗ ghép thuộc loại vật liệu tự nhiên Gỗ ghép có tính đồng tính ổn định kích thƣớc tốt so với gỗ tự nhiên loại Sản xuất gỗ ghép sử dụng gỗ nhỏ vào mục đích cần gỗ lớn, gỗ chất lƣợng nhƣng lại sử dụng vị trí địi hỏi chất lƣợng cao, gỗ có độ rộng nhỏ nhƣng lại dùng nơi có yêu cầu độ rộng lớn, điều có tác dụng lớn cho việc nâng cao hiệu lợi dụng gỗ Ngồi ra, gỗ ghép cịn đƣợc ứng dụng trong: sản xuất cửa chính, cửa sổ, cửa thơng phịng, đồ gia dụng, tay vịn ghế, mặt bàn ăn, dụng cụ dạy học, tủ kính, tay vịn cầu thang, ghép tƣờng phòng thể thao, ván sàn, khung cửa, Một số ƣu điểm chủ yếu gỗ ghép: - Có thể sản xuất từ gỗ có kích thƣớc nhỏ, độ bền học thấp - Dễ nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ - Sản phẩm đa dạng ổn định kích thƣớc - Linh động liên kết lắp ghép - Phạm vi sử dụng rộng Từ việc nghiên cứu phát triển ngành công nghiệp chế biến gỗ xây dựng đƣợc hỗ trợ chƣơng trình quốc gia khu vực, sáng chế nhƣ gỗ ghép mục tiêu đầu tƣ 1.2 Khái niệm biến tính gỗ biến tính thủy – nhiệt [12] [13] [14] 1.2.1 Khái niệm biến tính gỗ Callum Hill (2006) “Wood modification: chemical, thermal and other processes” định nghĩa: “biến tính gỗ liên quan đến q trình tác động tác nhân hoá học, sinh học vật lý đến vật liệu gỗ, tạo cải thiện tính chất gỗ q trình sử dụng Bản thân gỗ biến tính nên khơng độc khơng tạo chất độc qua trình sử dụng; nữa, sản phẩm tái chế từ gỗ biến tính phế thải gỗ biến tính khơng gây độc hại với ngƣời môi trƣờng” [14] Tuỳ theo tác nhân biến tính đặc điểm trình tác động lên cấu trúc tế bào, biến tính gỗ đƣợc chia thành: biến tính hố học (chemical modification), biến tính ngâm tẩm (impregnation modification) biến tính nhiệt độ cao (heat treatment hydrothermal treatment ) 1.2.2 Khái niệm biến tính thuỷ - nhiệt [12] [13] Biến tính thủy - nhiệt q trình làm thay đổi số tính chất vật lý, học, sinh học tính chất cơng nghệ gỗ dƣới tác dụng nhiệt độ cao xử lý gỗ mơi trƣờng nƣớc, sau đƣợc gia nhiệt phƣơng pháp sấy Nhiệt độ mơi trƣờng biến tính thuỷ - nhiệt cho gỗ dao động từ 120°C đến 200°C Ở nhiệt độ thấp 120°C, tính chất vật liệu gỗ thay đổi khơng đáng kể, nhƣng nhiệt độ lớn 200°C, gỗ bị phá huỷ nghiêm trọng, đặc biệt cƣờng độ gỗ Các q trình biến tính thuỷ - nhiệt giới hạn nhiệt độ biến tính khơng vƣợt 200°C phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: - Thời gian nhiệt độ trình xử lý - Loại gỗ - Độ ẩm gỗ trƣớc xử lý - Kích thƣớc mẫu gỗ đƣợc xử lý Xử lý thuỷ - nhiệt dẫn đến thay đổi thành phần cấu trúc vách tế bào gỗ Thành phần hoá học gỗ bị thay đổi nhiều dƣới ảnh hƣởng nhiệt độ cao hemicellulo, chất chiết xuất bị hoà tan dung mơi, dẫn đến hình thành sản phẩm nhƣ methanol, acetic acid, Sự phá huỷ thành phần hemicellulo gia tăng với tăng nhiệt độ thời gian q trình biến tính thuỷ - nhiệt Nhìn chung, phá huỷ cellulo xảy nhiệt độ cao so với hemicellulo, tỷ lệ nhỏ cellulo bị phá huỷ nhiệt độ thấp nhƣ hemicellulo Những vùng khơng định hình cellulo dễ bị phá huỷ nhiệt (những vùng định hình) bộc lộ tính chất tƣơng tự nhƣ thành phần hexose hemicellulo Do mát thành phần polysacharide (cellulose hemicellulo) dƣới ảnh hƣởng nhiệt độ cao, hàm lƣợng lignin gỗ tăng lên Lignin đƣợc xác định thành phần ổn định nhiệt vách tế bào, nhiên phần nhỏ lignin bị phá huỷ nhiệt độ tƣơng đối thấp tạo sản phẩm phenolic Q trình biến tính thuỷ - nhiệt làm thay đổi thành phần hoá học cấu trúc vách tế bào, đem đến loạt thay đổi tính chất gỗ: - Tăng tính ổn định kích thƣớc, giảm khả hút ẩm hút nƣớc - Độ cứng tăng - Cải thiện độ bền sinh học - Giảm cƣờng độ modul uốn tĩnh, - Màu sắc gỗ bị sẫm lại - Công nghệ sạch, thân thiện với mơi trƣờng 1.3 Tình hình nghiên cứu 1.3.1 Tình hình nghiên cứu ván ghép khối biến tính thủy - nhiệt Hiện giới có nhiều cơng trình nghiên cứu đạt đƣợc kết đáng kể ván ghép khối công nghệ biến tính gỗ, đem lại kết to lớn thực tế sản xuất Falk, R.H., Solli, KJ., and Aasheim, E 1992 The performance of glued-laminated timber beams manufactured from machine stress graded Norwegian spruce Report 77, Norwegian institute of Wood Technology, Oslo, Norway Kết nghiên cứu kết luận gỗ Vân Sam Na Uy sản xuất Glulam đạt đƣợc tiêu chuẩn CEN Modul đàn hồi uốn dầm kết hợp cấu trúc LH35, LH40 *LC38 vƣợt yêu cầu tiêu chuẩn CEN [18] John J Janowiak, Harvey B Manbeck, Roland H Ernandez, Russell C Moody Red Maple lumber resources Glued – Laminated timber beams Kết luận nghiên cứu đƣa Phong đỏ sản xuất Glulam lớp lõi đáp ứng lớn mục tiêu thiết kế: độ bền uốn đạt 2400 psi modul đàn hồi đạt 1,8 x 106 psi Nghiên cứu đƣa đƣợc kết thử modul đàn hồi theo chiều dọc chiều ngang ván lớp mặt lớp lõi số cấu trúc ván vƣợt mục tiêu chuẩn thiết kế đặt Theo Hiroshi Jnno (1993), kết tăng nhiệt độ sấy gỗ làm giảm tính hút nƣớc polychaccarit, độ ổn định kích thƣớc gỗ tăng lên, song mức độ cao hạ bậc, phân đoạn cấu tử gỗ làm giảm cƣờng độ gỗ, tính chống thấm, chống nƣớc tăng lên, màu gỗ trở nên tối hơn, nhiên, hạ bậc, phân đoạn cấu tử gỗ nhỏ tạo thành cấu trúc liên kết trội tính gỗ tăng lên Behbood Mohebby Ibrahim Sanaei (2005), nghiên cứu ảnh hƣởng xử lý thuỷ - nhiệt đến tính chất vật lý gỗ Sồi (Fagus orientalis) Mẫu gỗ (20x20x20mm) đƣợc đặt khoang thép không gỉ, chứa đầy nƣớc Mẫu đƣợc xử lý nhiệt độ 1600C, 1800C 2000C 4, Mẫu gỗ xử lý đƣợc ngâm nƣớc 24 giờ, sau sấy khơ, chu kỳ ngâm/sấy đƣợc lặp lặp lại lần Kết cho thấy ASE, WRE tăng khối lƣợng thể tích bị giảm nhẹ Ở Việt Nam có nhiều cơng trình nghiên cứu ván ghép khối biến tính gỗ Nguyễn Năng Phong (2007), Nghiên cứu tạo ván ghép (dạng Glue Laminated Timber) từ gỗ Keo lai Đề tài tốt nghiệp Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Kết nghiên cứu đề tài đƣa đƣợc việc sử dụng gỗ keo lai để sản xuất ván ghép khối đáp ứng đƣợc đạt đƣợc tiêu chuẩn chất lƣợng ván loại GL13 Nguyễn Ngọc Trang (2009), Nghiên cứu ảnh hƣởng chiều dày chiều rộng ghép tới chất lƣợng ván ghép dạng Glulam sản xuất từ gỗ Keo tai tƣợng Kết nghiên cứu đề tài độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván biến đổi theo chiều dày chiều rộng ghép theo quy luật phi tuyến bậc Tạ Thị Phƣơng Hoa (2004), “Nâng cao tính ổn định kích thƣớc gỗ Keo tràm phƣơng pháp axetyl hóa” Hầu hết tính chất học đƣợc nâng lên cụ thể là: độ bền ép dọc tăng từ 4,94% đến 16,22%; độ bền ép ngang thớ tiếp tuyến tăng từ 2,55% đến 26,77%, độ cứng tĩnh tăng 7% đến 22,05% Vũ Huy Đại (2008), “Nghiên cứu quy trình cơng nghệ xử lý ván phủ mặt từ gỗ Keo lai DMDHEU (akrofix)” Kết nghiên cứu cho thấy sau đƣợc xử lý DMDHEU với chất xúc MgCl2 nhiệt độ 1300C tính chất vật lý hầu hết tính chất học ván mỏng gỗ Keo lai xử lý đƣợc cải thiện 1.3.2 Tình hình nghiên cứu áp suất ép trang sức phủ mặt ván lạng 1.3.2.1 Tình hình nghiên cứu giới Trên giới có nhiều cơng trình nghiên cứu thơng số chế độ ép, có áp suất ép, mang lại kết đáng kể: KRÁL, P (2006), Zvolen Forestry University nghiên cứu ảnh hƣởng thông số chế độ ép cho ván LVL (Laminated Veneer Lumber) [17] P Král, J Hrázský (2006), Faculty of Forestry and Wood Technology, Mendel University of Agriculture and Forestry Brno, Czech Republic, nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ ép (P,T, τ ) đến chất lƣợng ván dán từ gỗ Spruce O Unsal (2007), Wood Mechanics and Technology Department, Faculty of Forestry, Istanbul University, Bahcekoy, Sariyer, 34473, Istanbul, TURKEY nghiên cứu ảnh hƣởng áp suất ép nhiệt độ ép đến độ ẩm biểu đồ phân bố mật độ theo chiều dày sản phẩm đến ván ghép dạng lớp từ gỗ Thông Tác giả khẳng định rằng: ép nhiệt, áp suất ép có ảnh hƣởng đáng kể đến tính chất vật lý độ bền học sản phẩm (thể rõ thông qua biểu đồ profile mật độ theo chiều dày ván) Candan, Z (2007), nghiên cứu ảnh hƣởng thông số công nghệ đến profile mật độ theo chiều dày sản phẩm tính chất cơng nghệ ván MDF (Effects of production parameters on vertical density profile (VDP) and technological properties of medium density fiberboard (MDF), M.S thesis, Istanbul University, Istanbul, Turkey) J Hrázský, P Král (2007), Faculty of Forestry and Wood Technology, Mendel University of Agriculture and Forestry Brno, Czech Republic nghiên cứu ảnh hƣởng thông số chế độ ép cho ván dán chịu ẩm, sử dụng gỗ Spruce (Vân san) Kết nghiên cứu xác định, tham số chế độ ép yếu tố định đến chất lƣợng sản phẩm [15] P Malanit (2008), Department of Wood Science, University of Hamburg, Leuschner str 91, Hamburg, D-21031, Germany, nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ ép thời gian ép tới chất lƣợng ván ghép tre [19] Trong cơng trình đó, chƣa có cơng trình tập trung chủ yếu vào việc nghiên cứu áp suất ép phủ mặt ván lạng lên ván Glulam biến tính, đặc biệt sử dụng loại gỗ keo tràm Việt Nam 1.3.2.2.Tình hình nghiên cứu nước Hiện nay, nƣớc ta vấn đề trang sức ván nhân tạo ngày đƣợc quan tâm mà ngƣời dùng đặt chất lƣợng tính thẩm mỹ nên hàng đầu Tuy nhiên nghiên cứu chủ yếu tập chung vào vấn đề trang sức bề mặt cho ván dăm, ván dán, ván sợi (3 loại ván nhân tạo thơng dụng), chƣa có cơng trình nghiên cứu trang sức ván lạng cho ván ghép khối qua xử lý biến tính thủy nhiệt Lĩnh vực sử dụng ván ghép khối chƣa đƣợc ứng dụng nhiều thực tế nhƣ nghiên cứu, cơng nghệ biến tính gỗ theo xu hƣớng khác nhƣ nâng cao khối lƣợng thể tích, tính chất vật lý, ổn định kích thƣớc gỗ đƣợc nhiều nhà khoa học, nhà sản xuất quan tâm nghiên cứu Trong lĩnh vực nghiên cứu thông số chế độ ép nói chung áp suất ép nói riêng có số cơng trình nghiên cứu, đặc biệt cơng trình nghiên cứu khoa Chế biến Lâm sản – trƣờng Đại học Lâm nghiệp Phạm Văn Chƣơng, Vũ Văn Lƣơng, Nguyễn Thế Nghiệp, Lại Hợp Phƣơng, Nguyễn Minh Ngọc (2009), nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ, áp suất thời gian ép đến chất lƣợng ván sàn gỗ công nghiệp từ gỗ Keo tai tƣợng, sử dụng keo Synteko 1980/1993 Phạm Văn Chƣơng, Đỗ Ngọc Anh, Nguyễn Văn Diễn, Nguyễn Minh Ngọc (2009), nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ, áp suất thời gian ép đến chất lƣợng ván sàn gỗ công nghiệp từ gỗ Keo tràm, sử dụng keo Synteko 1980/1993 Bùi Văn Cƣờng, Nguyễn Quốc Khánh, Nguyễn Nhân Nghị, Phạm Văn Chƣơng (2009), nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ ép đến chất lƣợng vàn sàn gỗ công nghiệp từ gỗ Keo tràm, sử dụng keo Synteko 1980/1993 Tác giả kết luận sản phẩm ván sàn gỗ công nghiệp đƣợc ép nhiệt độ T = 30oC, áp suất ép P = 1,4 MPa thời gian ép τ = 60 phút đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn ván sàn Độ ẩm sản phẩm 12,09%, khối lƣợng thể tích 0,64g/cm3, độ cong vênh sản phẩm 0,18%, độ võng uốn theo chiều dọc thớ 0,77%, độ bền dán dính (bong tách màng keo) 17,09% Phạm Văn Tiến (2008), nghiên cứu số giải pháp nhằm khắc phục tƣợng thấm keo ép phủ ván lạng lên ván dăm Tác giả đƣa số giải pháp hạn chế tƣợng thấm keo ép ván lạng lên ván dăm [8] Nguyễn Hào Hiệp (2007), “Nghiên cứu ảnh hƣởng áp suất ép phủ mặt tới chất lƣợng sản phẩm ván blokboard từ nguyên liệu gỗ bồ đề” [5] Nguyễn Nam Hà (2006), “Nghiên cứu công nghệ trang sức ván lạng gỗ lên bề mặt ván LVL (laminated veneer lumber) chậm cháy” [4] Tuy nhiên, cơng trình này, kết đạt đƣợc áp dụng loại ván nhƣ ván dăm ván LVL Chƣa có đề tài tiến hành nghiên cứu trang sức cho ván ghép khối, đặc biệt lại ván ghép khối biến tính Vì vậy, việc chúng tơi tiến hành nghiên cứu ảnh hƣởng áp suất ép đến chất lƣợng trang sức ván ghép khối qua biến tính thủy nhiệt ván lạng nghiên cứu cần thiết, bổ xung vào việc sử dụng rộng rãi hiệu loại ván thực tế 1.4 Ván lạng gỗ [9] Ván mỏng dán mặt loại ván mỏng loại gỗ có màu sắc, vân thớ đẹp đƣợc trang sức lên bề mặt ván nhân tạo Phƣơng pháp sản xuất ván mỏng dán mặt thƣờng có hai loại: phƣơng pháp bào (lạng) phƣơng pháp bóc Ván lạng gỗ có tính chất giống với chủng loại gỗ sản xuất Song ván lạng gỗ mỏng nên dễ rách, hút ẩm nấm mốc Vì vậy, bảo quản sử dụng ván lạng gỗ cần ý Ván lạng gỗ thƣờng có độ ẩm 4%, độ nhẵn bề mặt từ 4 - 8 Phạm vi biến động chiều dày ván lạng lớn, loại dày 3mm, loại mỏng 0.05mm Thơng thƣờng ván lạng gỗ có chiều dày 0,5 – 0,8mm Ván loại đƣợc gọi ván lạng phổ thông Khi chiều dày ván mỏng nhỏ 0,5mm gọi ván mỏng định hình Khi độ dày ván mỏng nhỏ 0,2mm gọi ván siêu mỏng Ván có chiều dày mỏng, để ngăn ngừa tƣợng rách ván tiện lợi cho trình sử dụng, mặt trái ván lạng thƣờng đƣợc dán lên lớp giấy Quy trình cơng nghệ sản xuất ván lạng gỗ tuân theo sơ đồ hình 1.2: Lựa chn v phõn loi loi gỗ Ct vỏn mng Kim tra Bóc vỏ, làm Sấy ván mỏng Cắt khúc Lạng ván Đóng gói Hình 1.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất ván lạng gỗ 10 Xẻ phôi Xử lý nhiÖt l Cắt mẫu kiểm tra chất lƣợng Sau ép xong mẫu đƣợc để ổn định tuần, sau tiến hành cắt mẫu * Kiểm tra thấm keo lớp mặt + Số lƣợng mẫu: 10 mẫu/mức áp suất + Kẻ ô x mm lên bề mặt mẫu + Dùng kính lúp đếm số bị thấm keo * Kiểm tra bong tách màng keo + Số lƣợng mẫu: 10 mẫu/mức áp suất + Luộc mẫu 70 ± 2oC thời gian 2h + Sấy mẫu 60oC thời gian 3h + Đo chiều dài tổng số vết nứt chu vi mẫu Hình 4.5 Các mẫu kiểm tra chất lượng 40 4.4 Kết thực nghiệm 4.4.1 Ảnh hưởng áp suất ép đến tỷ lệ thấm keo lớp mặt Kết thí nghiệm thu đƣợc phụ biểu 01 đến phụ biểu 05 phần phụ biểu, sau xử lý thống kê phần mền Exel (Data Alanysis) ta đƣợc kết ghi bảng 4.1 Bảng 4.1 Ảnh hưởng áp suất ép đến tỷ lệ thấm keo lớp mặt Đặc trƣng Mức áp suất ép thống kê 0,6 MPa 0,8 MPa X 0,38 0,52 0,94 1,96 3,10 S 0,07 0,09 0,15 0,24 0,21 S% 18,42 17,31 15,96 12,24 6,77 P% 5,83 5,47 5,05 3,87 2,14 C(95%) 0,05 0,06 0,11 0,17 0,15 1,0 MPa 1,2 MPa 1,4 MPa - Đồ thị quan hệ 3,5 Tỷ lệ thấm keo (%) 2,5 1,5 0,5 0,6 0,8 1,2 1,4 Áp suất ép (MPa) Hình 4.6 Biểu đồ quan hệ áp suất ép tỷ lệ thấm keo lớp mặt Nhận xét: Tỷ lệ thấm keo lớp mặt ván ghép khối từ gỗ keo tràm qua xử lý biến tính thủy – nhiệt đƣợc trang sức ván lạng gỗ keo tràm tăng dần áp suất ép phủ mặt tăng, từ 0,38% áp suất ép phủ mặt 41 0,6 MPa lên 3,1% áp suất ép 1,4 MPa Điều đƣợc giải thích ép với áp suất nhỏ, ván lạng ván tiếp xúc khơng tốt, điểm dán ít, tƣợng thấm keo Áp suất lớn làm tăng q trình thẩm thấu keo tăng khả thấm keo lớp mặt 4.4.2 Ảnh hưởng áp suất ép đến độ bong tách màng keo Kết thí nghiệm thu đƣợc phụ biểu 01 đến phụ biểu 05 phần phụ biểu, sau xử lý thống kê phần mền Exel (Data Alanysis) ta đƣợc kết ghi bảng 4.2 Bảng 4.2 Ảnh hưởng áp suất ép đến độ bong tách màng keo Đặc trƣng thống kê Mức áp suất ép 0,6 MPa 0,8 MPa 1,0 MPa 1,2 MPa 1,4 MPa X 9,06 6,55 3,67 1,66 1,73 S 1,36 0,96 0,60 0,27 0,26 S% 15,01 14,66 16,35 16,27 15,03 P% 4,75 4,64 5,17 5,15 4,75 C(95%) 0,97 0,68 0,43 0,19 0,19 Độ bong tách màng keo (%) - Đồ thị quan hệ 12 10 0,6 0,8 1,2 1,4 Áp suất ép (MPa) Hình 4.7 Biểu đồ quan hệ áp suất ép độ bong tách màng keo 42 Nhận xét: Độ bong tách màng keo ván ván lạng nhìn chung giảm dần áp suất ép phủ mặt tăng, từ 9,06% áp suất ép phủ mặt 0,6 MPa xuống 1,66% áp suất ép 1,2 MPa, sau lại tăng lên 1,73% áp suất ép 1,4 MPa Điều đƣợc giải thích áp suất ép nhỏ khả dàn trải keo ít, khả tiếp xúc ván ván lạng nên chất lƣợng dán dính dẫn tới độ bong tách tăng Tuy nhiên áp suất lớn lƣợng keo tráng thẩm thấu vào vật dán tăng làm cho màng keo không liên tục dễ dẫn tới bong tách 4.5 Phân tích, đánh giá kết 4.5.1 Phân tích ảnh hưởng áp suất ép đến tỷ lệ thấm keo lớp mặt Qua đồ thị tƣơng quan, thấy tỷ lệ thấm keo lớp mặt tăng dần theo mức áp suất ép từ 0,6 MPa đến 1,4 MPa điều có nghĩa áp suất ép lớn tỷ lệ thấm keo lớp mặt nhiều Cụ thể là: Mức áp suất ép 0,6 MPa tỷ lệ thấm keo 0,38% Mức áp suất ép 0,8 MPa tỷ lệ thấm keo 0,52% tăng 36,84% Mức áp suất ép 1,0 MPa tỷ lệ thấm keo 0,94% tăng 80,77% Mức áp suất ép 1,2 MPa tỷ lệ thấm keo 1,96% tăng 108,51% Mức áp suất ép 1,4 MPa tỷ lệ thấm keo 3,1% tăng 58,16% Nguyên nhân dẫn đến kết khả thẩm thấu keo vào ván lạng tỷ lệ thuận với áp suất ép, mà ván lạng lại mỏng nên keo dễ dàng thấm lên bề mặt ván Qua bảng số liệu phụ biểu cho ta thấy giá trị tỷ lệ thấm keo tƣơng đối thấp, cao 3,46% Có nhiều nguyên nhân dẫn đến ván lạng bị thấm keo nhƣ: Loại keo sử dụng keo EPI dịng keo ép nguội có độ nhớt vừa phải dẫn đến keo thẩm thấu lên lớp mặt Lƣợng keo tráng 100g/m2 phù hợp, khơng q cao nên thấm lên bề mặt ván lạng 43 Ván ván ghép khối qua xử lý biến tính thủy nhiệt làm cho bề mặt ván rỗng, xốp dẫn tới lƣợng keo khuếch tán vào ván nhiều ván lạng bị thấm keo Thời gian làm se màng keo trƣớc 10 phút nên keo se lại khả thấm lên lớp mặt ván lạng giảm 4.5.2 Phân tích ảnh hưởng áp suất ép đến độ bám dính màng keo Qua đồ thị tƣơng quan thấy độ bong tách màng keo giảm dần theo mức áp suất ép từ 0,6 MPa đến 1,2 MPa, khoảng áp suất từ 1,2 MPa đến 1,4 MPa độ bong tách màng keo tăng Điều có nghĩa áp suất ép lớn độ bong tách màng keo giảm theo, nhƣng áp suất ép lớn độ bong tách màng keo lại tăng Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến kết lực ép tăng lên khả tiếp xúc keo gỗ tăng lên, màng keo mỏng đồng hơn, độ bền bám dính cao Khi áp suất ép tăng cao keo bị thấm nhiều lên bề mặt ván lạng làm cho màng keo bị dán đoạn dẫn đến chất lƣợng mối dán giảm đồng nghĩa với việc độ bong tách tăng lên Tuy nhiên tất mức áp suất phạm vi nghiên cứu độ bong tách đạt yêu cầu (≤25%) Để lựa chọn trị số áp suất ép hợp lý không vào độ bong tách mà cần quan tâm đến yếu tố kinh tế 44 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Ảnh hƣởng áp suất ép đến chất lƣợng trang sức phủ mặt ván ghép khối qua xử lý biến tính thủy - nhiệt ván lạng đƣợc nghiên cứu thực khóa luận Trong phạm vi nghiên cứu đề tài (áp suất ép phủ mặt từ 0,6 – 1,4 MPa), thông qua tiêu chuẩn tiêu đánh giá chất lƣợng trang sức bề mặt, khóa luận hồn thành mục tiêu, nội dung đề có số kết luận nhƣ sau: - Áp suất ép phủ mặt ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng trang sức phủ mặt ván nhân tạo ván lạng - Áp suất ép cao tỷ lệ thấm keo lớp mặt lớn dẫn đến chất lƣợng trang sức giảm theo - Áp suất ép cao độ bền mối dán tăng nhiên áp suất ép cao lại làm cho chất lƣợng dán dính giảm Nhân dịp hồn thành khóa luận tơi xin bày tỏ long biết ơn tới thầy cô giáo khoa Chế biến lâm sản Trƣờng Đại học lâm nghiệp đặc biệt thầy giáo hƣớng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành khóa luận 5.2 Tồn Kết nghiên cứu cịn ảnh hƣởng nhiều yếu tố khó khống chế nhƣ: cấu tạo gỗ, mơi trƣờng, q trình xử lý, sai số máy móc thiết bị …Đề tài số tồn nhƣ: - Dung lƣợng mẫu nên chƣa xây dựng đƣợc phƣơng trình tƣơng quan - Lựa chọn mẫu gỗ tƣơng đối giống nhƣng tuyệt đối nên phần ảnh hƣởng đến kết nghiên cứu - Chỉ nghiên cứu thay đổi biến áp suất ép phủ mặt - Phạm vi nghiên cứu hẹp 45 5.3 Kiến nghị Kết khóa luận cho thấy áp suất ép ảnh hƣởng rõ rệt tới chất lƣợng trang sức phủ mặt ván nhân tạo ván lạng Kết nghiên cứu cho thấy mức áp suất ép phủ mặt độ bong tách đạt yêu cầu (≤ 25%), để giảm chi phí sản suất, đảm bảo chất lƣợng trang sức suất lao động, kiến nghị mức áp suất ép phủ mặt ván lạng lên ván ghép khối qua xử lý biến tính phạm vi đề tài 0,6 MPa Tuy nhiên khóa luận cần đƣợc tiếp tục thực nội dung chủ yếu sau: - Tăng dung lƣợng mẫu - Nghiên cứu ảnh hƣởng yếu tố khác áp suất nhƣ thời gian ép, nhiệt độ ép, yếu tố thuộc vật nền, yếu tố thuộc chất kết dính … 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần văn (2002), trang sức bề mặt ván nhân tạo, Đại học Lâm nghiệp – Hà Tây Trần văn (2004), công nghệ trang sức vật liệu gỗ, NXB Nông nghiệp Hà Nội Phạm Văn Chƣơng, Nguyễn Hữu Quang (2004), Công nghệ sản xuất ván nhân tạo tập I (Ván dán ván nhân tạo đặc biệt), Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Nam Hà (2006), “Nghiên cứu công nghệ trang sức ván lạng gỗ lên bề mặt ván LVL (laminated veneer lumber) chậm cháy”, khóa luận tốt nghiệp, trƣờng Đại học Lâm nghiệp Nguyễn Hào Hiệp (2007), “Nghiên cứu ảnh hƣởng áp suất ép phủ mặt tới chất lƣợng sản phẩm ván blockboard từ nguyên liệu gỗ Bồ đề”, khóa luận tốt nghiệp, trƣờng Đại học Lâm nghiệp Trần Thị Huê (2009), “Ảnh hƣởng chế độ xử lý thuỷ - nhiệt đến số tính chất vật lý, học gỗ Keo tràm (Acacia auriculiformis)”, đề tài thạc sỹ, trƣờng Đại học Lâm nghiệp Ngô kim Khôi (1998), thống kê toán học, trƣờng Đại học Lâm nghiệp Nguyễn Năng Phong (2007), Nghiên cứu tạo ván ghép (dạng Glue Laminated Timber) từ gỗ Keo lai, khóa luận tốt nghiệp, trƣờng Đại học Lâm nghiệp Phạm Văn Tiến (2008), “Nghiên cứu số giải pháp nhằm khắc phục tƣợng thấm keo ép phủ ván lạng lên ván dăm”, khóa luận tốt nghiệp, trƣờng Đại học Lâm nghiệp Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 47 10 Nguyễn Trƣờng Tú (2009), “Nghiên cứu ảnh hƣởng áp suất ép đến chất lƣợng ván ghép dạng Glulam sản xuất từ gỗ keo tai tƣợng”, khóa luận tốt nghiệp, trƣờng Đại học Lâm nghiệp 11 Casco Adhensives, “thông số kỹ thuật số loại keo” Tiếng nƣớc 12 Behbood Mohebby’ Ibrahim Sanaei (2005), Influences of the hydrothermal treatment on physical properties of beech wood (Fagus orientalis), Department of Wood & Paper Sciences, Faculty of Natural Resources & Marine Sciences, Tarbiat Modarress University, P.O Box 46414-356, Noor, Iran 13 Behbood Mohebby1, Kamran Yaghoubi2 and M Roohnia3 (2007) “Acoustic Properties of Hydrothermally Modified Mulberry (Morus alba L.) Wood” Wood & Paper Sciences, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, P.O Box 46414-356, Noor, Iran 14 Hill, C.A.S (2006) Wood modification Chemical, thermal and other processes John Wiley & Son 15 J Hrázský, P Král (2007), Determination of the pressing parameters of spruce water-resistant plywood, Faculty of Forestry and Wood Technology, Mendel University of Agriculture and Forestry Brno, Czech Republic 16 Inga JUODEIKIENĖ (2009), Influence of Thermal Treatment on the Mechanical Properties of Pinewood, Department of Mechanical Wood Technology, Kaunas University of Technology, Studentų 56, LT-51424 Kaunas, Lithuania 17 KRÁL, P (2006), Zvolen Forestry University, Determination of the pressing parameters of spruce water-resistant plywood 18 Falk, R.H., Solli, KJ., and Aasheim, E 1992 The performance of glued-laminated timber beams manufactured from machine stress graded 48 Norwegian spruce Report 77, Norwegian institute of Wood Technology, Oslo, Norway 19 P Malanit (2008), The gluability and bonding quality of an Asian bamboo (Dendrocalamus asper) for the production of composite lumber, Department of Wood Science, University of Hamburg, Leuschner str 91, Hamburg, D-21031, Germany 49 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm ván ghép khối dạng Glulam 1.2 Khái niệm biến tính thủy - nhiệt 1.2.1 Khái niệm biến tính gỗ 1.2.2 Khái niệm biến tính thuỷ - nhiệt 1.3 Tình hình nghiên cứu 1.3.1 Tình hình nghiên cứu ván ghép khối biến tính thủy - nhiệt 1.3.2 Tình hình nghiên cứu áp suất ép trang sức phủ mặt ván lạng 1.3.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.3.2.2.Tình hình nghiên cứu nƣớc 1.4 Ván lạng gỗ 10 CHƢƠNG MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 11 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 11 2.3 Nguyên liệu, phạm vi phƣơng pháp nghiên cứu 11 2.3.1 Nguyên liệu 11 2.3.1.1 Gỗ Keo tràm 11 2.3.1.2 Ván lạng từ gỗ keo tràm 13 2.3.1.3 Keo dán 13 2.3.2 Phạm vi nghiên cứu: 16 2.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 16 2.3.3.1 Phƣơng pháp lý thuyết 16 2.3.3.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 16 2.3.3.3 Tiêu chuẩn tiêu đánh giá 17 2.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu 18 2.5 Ý nghĩa luận văn 20 2.5.1 Ý nghĩa khoa học 20 50 2.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 20 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 21 3.1 Cơ chế biến tính thuỷ nhiệt 21 3.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng trang sức nói chung thấm keo lớp mặt nói riêng 23 3.3 Quy trình công nghệ trang sức dán phủ ván lạng gỗ 30 3.3.1 Tráng keo tổ hợp xếp phôi 30 3.3.2 Công nghệ dán 31 3.3.3 Khuyết tật dán 33 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 35 4.1 Chuẩn bị nguyên liệu 35 4.2 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị 35 4.3 Quy trình thí nghiệm 37 4.4 Kết thực nghiệm 41 4.4.1 Ảnh hƣởng áp suất ép đến tỷ lệ thấm keo lớp mặt 41 4.4.2 Ảnh hƣởng áp suất ép đến độ bong tách màng keo 42 4.5 Phân tích, đánh giá kết 43 4.5.1 Phân tích ảnh hƣởng áp suất ép đến tỷ lệ thấm keo lớp mặt 43 4.5.2 Phân tích ảnh hƣởng áp suất ép đến độ bám dính màng keo 44 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 5.1 Kết luận 45 5.2 Tồn 45 5.3 Kiến nghị 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Một số hình ảnh ván ghép khối Hình 1.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất ván lạng gỗ 10 Hình 2.1 Ván lạng gỗ 13 Hình 4.1 Thiết bị xử lý thuỷ nhiệt 36 Hình 4.2 Hình ảnh thực nghiệm ván ghép khối sau ép 38 Hình 4.3 Hình ảnh thực nghiệm ván ghép khối sau dán phủ ván lạng 39 Hình 4.4 Các mẫu kiểm tra chất lƣợng 40 Hình 4.5 Biểu đồ quan hệ áp suất ép tỷ lệ thấm keo lớp mặt 41 Hình 4.6 Biểu đồ quan hệ áp suất ép độ bong tách màng keo 42 52 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Một số tính chất hố học gỗ Keo tràm 12 Bảng 2.2 Tính chất lý chủ yếu gỗ Keo tràm 13 Bảng 2.3 Đặc điểm kỹ thuật keo dán EPI 1913/1999 14 Bảng 3.1 Quan hệ tỷ lệ thấm keo chiều dày ván lạng 28 Bảng 4.1 Ảnh hƣởng áp suất ép đến tỷ lệ thấm keo lớp mặt 41 Bảng 4.2 Ảnh hƣởng áp suất ép đến độ bong tách màng keo 42 53 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên gọi Đơn vị ĐBT Độ bong tách màng keo % TLTK Tỷ lệ thấm keo lớp mặt % a Chiều dài mm b Chiều rộng mm t Chiều dày mm T Nhiệt độ  Khối lƣợng thể tích g/cm3 P Áp suất MPa C Độ ẩm % C OAT Thời gian tăng áp Phút CAT Thời gian hạ áp Phút 54 ... mặt ván lạng từ gỗ keo tràm lên ván ghép khối từ gỗ keo tràm biến tính thủy - nhiệt Từ đề xuất trị số áp suất ép hợp lý 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu - Áp suất ép phủ mặt ảnh hƣởng đến chất lƣợng trang. .. độ ép hợp lý để nâng cao chất lƣợng trang sức phủ mặt ván ghép khối ván lạng nói chung ván ghép khối qua biến tính thủy nhiệt ván lạng từ gỗ Keo tràm nói riêng - Xác định đƣợc ảnh hƣởng áp suất. .. luận Ảnh hƣởng áp suất ép đến chất lƣợng trang sức phủ mặt ván ghép khối qua xử lý biến tính thủy - nhiệt ván lạng đƣợc nghiên cứu thực khóa luận Trong phạm vi nghiên cứu đề tài (áp suất ép phủ